Isotopes du cuivre
Le cuivre (Cu) possède 29 isotopes connus, de nombre de masse variant de 52 à 80, ainsi que sept isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, deux sont stables, 63Cu et 65Cu, et constituent l'ensemble du cuivre naturel dans une proportion d'environ 70/30. La masse atomique standard du cuivre est donc de 63,546(3) u.
Le plus stable des radioisotopes du cuivre est 67Cu avec une demi-vie de 61,83 heures. Le moins stable est 54Cu avec une demi-vie d'environ 75 ns. La plupart des radioisotopes ont une demi-vie inférieure à une minute. Les isotopes les plus légers, de nombre de masse entre 52 et 54 se désintègrent par émission de proton en isotopes du nickel, ceux entre 55 et 62 (plus légers que les isotopes stables) majoritairement par émission de positron (β+), en isotopes du nickel également, et ceux avec un nombre de masse supérieur à 65 (plus lourds que les isotopes stables) par radioactivité β− en isotopes du zinc. 64Cu se désintègre lui à la fois par radioactivité β+, β−, et par capture électronique[1].
68Cu, 69Cu, 71Cu, 72Cu, et 76Cu ont chacun un isomère métastable, 70Cu en a deux. Le plus stable d'entre eux est 68mCu avec une demi-vie de 3,75 minutes. Le moins stable est 69mCu avec une demi-vie de 360 ns[1].
Isotopes notables[modifier | modifier le code]
Cuivre naturel[modifier | modifier le code]
Le cuivre naturel est constitué des deux isotopes stables 63Cu et 65Cu.
| Isotope | Abondance
(pourcentage molaire) |
Gamme de variations |
|---|---|---|
| 63Cu | 69,15 (15) % | 68,983 - 69,338 |
| 65Cu | 30,85 (15) % | 30,662 - 31,017 |
Cuivre 64[modifier | modifier le code]
Le cuivre 64 (64Cu) est l'isotope du cuivre dont le noyau est constitué de 29 protons et de 35 neutrons. Il possède une demi-vie de 12,701 ± 0,002 heures et se désintègre à 17,86 (± 0,14) % par émission de positron (β+) en 64Ni, à 39,0 (± 0,3) % par radioactivité β− en 64Zn, à 43,075 (± 0,500) % par capture électronique en 64Ni, et à 0,475 (± 0,010) % par rayonnement γ/conversion interne. Ces émissions ont pour énergie 0,5787 (± 0,0009) et 0,6531 (± 0,0002) MeV respectivement pour les désintégrations β− et β+ et 1,35477 (± 0,00016) MeV pour la désintégration gamma[2]. Ces propriétés de désintégrations uniques font que le cuivre 64 est utilisé en médecine nucléaire à la fois en imagerie et en thérapie.
Table des isotopes[modifier | modifier le code]
| Symbole de l'isotope |
Z (p) | N (n) | Masse isotopique (u) | Demi-vie | Mode(s) de désintégration[3],[n 1] |
Isotope(s)
fils[n 2] |
Spin
nucléaire |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Énergie d'excitation | |||||||
| 52Cu | 29 | 23 | 51,99718(28)# | <25ns | p | 51Ni | (3+)# |
| 53Cu | 29 | 24 | 52,98555(28)# | <300 ns | p | 52Ni | (3/2-)# |
| 54Cu | 29 | 25 | 53,97671(23)# | <75 ns | p | 53Ni | (3+)# |
| 55Cu | 29 | 26 | 54,96605(32)# | 40# ms [>200 ns] | β+ | 55Ni | 3/2-# |
| p | 54Ni | ||||||
| 56Cu | 29 | 27 | 55,95856(15)# | 93(3) ms | β+ | 56Ni | (4+) |
| 57Cu | 29 | 28 | 56,949211(17) | 196,3(7) ms | β+ | 57Ni | 3/2- |
| 58Cu | 29 | 29 | 57,9445385(17) | 3,204(7) s | β+ | 58Ni | 1+ |
| 59Cu | 29 | 30 | 58,9394980(8) | 81,5(5) s | β+ | 59Ni | 3/2- |
| 60Cu | 29 | 31 | 59,9373650(18) | 23,7(4) min | β+ | 60Ni | 2+ |
| 61Cu | 29 | 32 | 60,9334578(11) | 3,333(5) h | β+ | 61Ni | 3/2- |
| 62Cu | 29 | 33 | 61,932584(4) | 9,673(8) min | β+ | 62Ni | 1+ |
| 63Cu | 29 | 34 | 62,9295975(6) | Stable | 3/2- | ||
| 64Cu | 29 | 35 | 63,9297642(6) | 12,700(2) h | β+ (18 %) | 64Ni | 1+ |
| β− (39 %) | 64Zn | ||||||
| CE (43 %) | 64Ni | ||||||
| 65Cu | 29 | 36 | 64,9277895(7) | Stable | 3/2- | ||
| 66Cu | 29 | 37 | 65,9288688(7) | 5,120(14) min | β− | 66Zn | 1+ |
| 67Cu | 29 | 38 | 66,9277303(13) | 61,83(12) h | β− | 67Zn | 3/2- |
| 68Cu | 29 | 39 | 67,9296109(17) | 31,1(15) s | β− | 68Zn | 1+ |
| 68mCu | 721,6(7) keV | 3,75(5) min | TI (84 %) | 68Cu | (6-) | ||
| β− (16 %) | 68Zn | ||||||
| 69Cu | 29 | 40 | 68,9294293(15) | 2,85(15) min | β− | 69Zn | 3/2- |
| 69mCu | 2741,8(10) keV | 360(30) ns | (13/2+) | ||||
| 70Cu | 29 | 41 | 69,9323923(17) | 44,5(2) s | β− | 70Zn | (6-) |
| 70m1Cu | 101,1(3) keV | 33(2) s | β− | 70Zn | (3-) | ||
| 70m2Cu | 242,6(5) keV | 6,6(2) s | 1+ | ||||
| 71Cu | 29 | 42 | 70,9326768(16) | 19,4(14) s | β− | 71Zn | (3/2-) |
| 71mCu | 2756(10) keV | 271(13) ns | (19/2-) | ||||
| 72Cu | 29 | 43 | 71,9358203(15) | 6,6(1) s | β− | 72Zn | (1+) |
| 72mCu | 270(3) keV | 1,76(3) µs | (4-) | ||||
| 73Cu | 29 | 44 | 72,936675(4) | 4,2(3) s | β− (>99,9 %) | 73Zn | (3/2-) |
| β−, n (<,1 %) | 72Zn | ||||||
| 74Cu | 29 | 45 | 73,939875(7) | 1,594(10) s | β− | 74Zn | (1+,3+) |
| 75Cu | 29 | 46 | 74,94190(105) | 1,224(3) s | β− (96,5 %) | 75Zn | (3/2-)# |
| β−, n (3,5 %) | 74Zn | ||||||
| 76Cu | 29 | 47 | 75,945275(7) | 641(6) ms | β− (97 %) | 76Zn | (3,5) |
| β−, n (3 %) | 75Zn | ||||||
| 76mCu | 0(200)# keV | 1,27(30) s | β− | 76Zn | (1,3) | ||
| 77Cu | 29 | 48 | 76,94785(43)# | 469(8) ms | β− | 77Zn | 3/2-# |
| 78Cu | 29 | 49 | 77,95196(43)# | 342(11) ms | β− | 78Zn | |
| 79Cu | 29 | 50 | 78,95456(54)# | 188(25) ms | β−, n (55 %) | 78Zn | 3/2-# |
| β− (45 %) | 79Zn | ||||||
| 80Cu | 29 | 51 | 79,96087(64)# | 100# ms [>300 ns] | β− | 80Zn | |
- Abréviations :
CE : capture électronique ;
TI : transition isomérique. - Isotopes stables en gras, gras et italique ceux stables à notre échelle de temps.
Remarques[modifier | modifier le code]
- La précision de l'abondance isotopique et de la masse atomique est limitée par des variations. Les échelles de variations données sont normalement valables pour tout matériel terrestre normal.
- Les valeurs marquées # ne sont pas purement dérivées des données expérimentales, mais aussi au moins en partie à partir des tendances systématiques. Les spins avec des arguments d'affectation faibles sont entre parenthèses.
- Les incertitudes sont données de façon concise entre parenthèses après la décimale correspondante. Les valeurs d'incertitude dénotent un écart-type, à l'exception de la composition isotopique et de la masse atomique standard de l'IUPAC qui utilisent des incertitudes élargies[4].
- Masses des isotopes données par la Commission sur les Symboles, les Unités, la Nomenclature, les Masses atomiques et les Constantes fondamentales (SUNAMCO) de l'IUPAP.
- Abondances isotopiques données par la Commission des Abondances isotopiques et des Poids atomiques de l'IUPAC.
Notes et références[modifier | modifier le code]
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », Nuclear Physics A, vol. 729, , p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du ])
- Monographie BIPM-5, Table of radionuclides, published in three volumes with accompanying comments: Table of contents Bé M.-M., Chisté V., Dulieu C., Browne E., Chechev V., Kuzmenko N., Helmer R., Nichols A., Schönfeld E., Dersch R., Vol. 1 (2004, 285 pp), Vol. 2 (2004, 282 pp) and Comments on the 2004 evaluation (Vols. 1-2) (2004, 474 pp); Bé M.-M., Chisté V., Dulieu C., Browne E., Baglin C., Chechev V., Kuzmenko N., Helmer R., Kondev F., MacMahon D., Lee K.B., Vol. 3 (2006, 210 pp) and Comments on the 2006 evaluation (Vol. 3) (2006, 186 pp).
- (en)Universal Nuclide Chart
- (en) « 2.5.7. Standard and expanded uncertainties », Engineering Statistics Handbook (consulté le )
- Masse des isotopes depuis :
- (en) G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot et O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », Nucl. Phys. A, vol. 729, , p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du ])
- Compositions isotopiques et masses atomiques standards :
- (en) J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman et P. D. P. Taylor, « Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) », Pure and Applied Chemistry, vol. 75, no 6, , p. 683–800 (DOI 10.1351/pac200375060683, lire en ligne)
- (en) M. E. Wieser, « Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) », Pure and Applied Chemistry, vol. 78, no 11, , p. 2051–2066 (DOI 10.1351/pac200678112051, résumé, lire en ligne)
- Demi-vies, spins et données sur les isomères sélectionnés depuis les sources suivantes :
- (en) G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot et O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », Nucl. Phys. A, vol. 729, , p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du ])
- (en) National Nuclear Data Center, « NuDat 2.1 database », Brookhaven National Laboratory (consulté en )
- (en) N. E. Holden et D. R. Lide (dir.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, , 85e éd., 2712 p. (ISBN 978-0-8493-0485-9, lire en ligne), « Table of the Isotopes », Section 11
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Isotopes of copper » (voir la liste des auteurs).
Voir aussi[modifier | modifier le code]
| 1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
| 3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
| 6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| 7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
