Isotopes du sodium

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Le sodium (Na) possède 22 isotopes connus allant de 18Na à 37Na ainsi que deux isomères nucléaires (22mNa and 24mNa). 23Na est le seul isotope stable, faisant du sodium un élément monoisotopique. Sa masse atomique standard est de 22,98976928(2) u. Le sodium possède deux isotopes radioactifs cosmogéniques, 22Na, avec une demi-vie de 2,605 ans et 24Na, avec une demi-vie d'environ 15 heures. À l’exception de ces deux isotopes, tous les radioisotopes du sodium ont une durée de vie inférieure à une minute, voire pour la majorité d'entre eux inférieure à une seconde. Le sodium 23 représentant la quasi-totalité du sodium présent dans la nature, le sodium est aussi considéré comme un élément mononucléidique.

Une exposition aigüe à une radiation de neutrons (par exemple après un accident de criticité) peut convertir le 23Na dans le sang en 24Na. En mesurant la concentration de cet isotope, on peut déterminer la quantité de radiations à laquelle la victime a été exposée.

Le 22Na est un isotope émetteur de positron avec une demi-vie remarquablement longue, de plus de 2 ans et demi. Il est utilisé pour créer des test-objets et des sources ponctuelles dans le cadre de la tomographie par émission de positons.

Table des isotopes[modifier | modifier le code]

Symbole
de l'isotope
Z (p) N (n) masse isotopique demi-vie mode(s) de
désintégration[1],[n 1]
isotope(s)-fils[n 2] spin nucléaire composition isotopique
représentative
(fraction molaire)
gamme de
variations naturelles
(fraction molaire)
énergie d'excitation
18Na 11 7 18,02597(5) 1,3(4)×10−21 s p (>99,9 %) 17Ne (1-)#
β+ (<0,1 %) 18Ne
19Na 11 8 19,013877(13) <40 ns p 18Ne (5/2+)#
20Na 11 9 20,007351(7) 447,9(23) ms β+ (75 %) 20Ne 2+
β+, α (25 %) 16O
21Na 11 10 20,9976552(8) 22,49(4) s β+ 21Ne 3/2+
22Na 11 11 21,9944364(4) 2,6027(10) a β+ 22Ne 3+ Trace[n 3]
22mNa 583,03(9) keV 244(6) ns 1+
23Na 11 12 22,9897692809(29) Stable 3/2+ 1,0000
24Na 11 13 23,99096278(8) 14,9590(12) h β- 24Mg 4+ Trace[n 3]
24mNa 472,207(9) keV 20,20(7) ms TI (99,95 %) 24Na 1+
β (0,05 %) 24Mg
25Na 11 14 24,9899540(13) 59,1(6) s β 25Mg 5/2+
26Na 11 15 25,992633(6) 1,077(5) s β 26Mg 3+
27Na 11 16 26,994077(4) 301(6) ms β (99,87 %) 27Mg 5/2+
β, n (0,13 %) 26Mg
28Na 11 17 27,998938(14) 30,5(4) ms β (99,421 %) 28Mg 1+
β, n (0,579 %) 27Mg
29Na 11 18 29,002861(14) 44,9(12) ms β (74,09 %) 29Mg 3/2(+#)
β, n (25,91 %) 28Mg
30Na 11 19 30,008976(27) 48,4(17) ms β (68,83 %) 30Mg 2+
β, n (30,0 %) 29Mg
β, 2n (1,17 %) 28Mg
β, α 26Ne
31Na 11 20 31,01359(23) 17,0(4) ms β (62,05 %) 31Mg (3/2+)
β, n 30Mg
β, 2n 29Mg
β, 3n 28Mg
32Na 11 21 32,02047(38) 12,9(7) ms β 32Mg (3-,4-)
β, n 31Mg
β, 2n 30Mg
33Na 11 22 33,02672(94) 8,2(2) ms β, n (52,0 %) 32Mg 3/2+#
β (36,0 %) 33Mg
β, 2n (12,0 %) 31Mg
34Na 11 23 34,03517(96)# 5,5(10) ms β, 2n (50,0 %) 32Mg 1+
β (35,0 %) 34Mg
β, n (15,0 %) 33Mg
35Na 11 24 35,04249(102)# 1,5(5) ms β (> 99,9 %) 35Mg 3/2+#
β, n (< 0,1 %) 34Mg
36Na 11 25 36,05148(102)# <260 ns
37Na 11 26 37,05934(103)# 1# ms [>1,5 µs] 3/2+#
  1. Abréviation :
    TI : transition isomérique.
  2. Isotopes stables en gras.
  3. a et b Isotopes cosmogéniques.

Remarques[modifier | modifier le code]

  • 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 donnée 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 incertitudes élargies.

Notes et références[modifier | modifier le code]