Isotopes de l'arsenic

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L'arsenic (As) possède 33 isotopes connus, de nombre de masse variant de 60 à 92, ainsi qu'au moins 10 isomères nucléaires. Seul un de ces isotopes, 75As, est stable, faisant donc de l'arsenic un élément monoisotopique. Cet isotope étant également le seul présent dans la nature, l'arsenic est donc également un élément mononucléidique. Sa masse atomique est de 74,921 60(2) u.

Les radioisotopes de l'arsenic les plus stables sont 73As, avec une demi-vie de 80 jours, suivi de 74As (17,7 jours) et 76As (1 jour). 78As a une demi-vie de 90 minutes, mais tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à 1 heure, et la plupart inférieure à 1 minute.

Les quatre radioisotopes les plus légers se désintègrent par émission de proton en isotopes du germanium. Les autres radioisotopes plus légers que 75As, par émission de positron (β+), à l'exception de 73As qui se désintègre par capture électronique, tous en isotopes du germanium également. Les radioisotopes lourds se désintègrent eux principalement par radioactitivité β−, en isotopes du sélénium.

L'arsenic a été proposé comme matériau pour les bombes salées (comme le cobalt). Une coquille d'75As, irradiée par le flux intense de neutrons à haute énergie résultant de l'explosion d'une bombe thermonucléaire, serait transmuté en radioisotope 76As avec une demi-vie de 1,077 8 jour, produisant environ 1,13 MeV de radiation gamma, augmentant ainsi significativement les retombées radioactives de l'arme pendant plusieurs heures. Une telle arme n'a cependant jamais été construite, testée, et encore moins utilisée.

Table des isotopes[modifier | modifier le code]

Symbole
de l'isotope 		Z (p) N (n) Masse isotopique (u) Demi-vie Mode(s) de
désintégration[1],[n 1] 		Isotope(s)-fils[n 2] Spin nucléaire
Énergie d'excitation
60As 33 27 59,99313(64)# p 59Ge 5+#
61As 33 28 60,98062(64)# p 60Ge 3/2-#
62As 33 29 61,97320(32)# p 61Ge 1+#
63As 33 30 62,96369(54)# p 62Ge (3/2-)#
64As 33 31 63,95757(38)# 40(30) ms
[18(+43-7) ms] 		β+ 64Ge 0+#
65As 33 32 64,94956(32)# 170(30) ms β+ 65Ge 3/2-#
66As 33 33 65,94471(73) 95,77(23) ms β+ 66Ge (0+)
66m1As 1356,70(17) keV 1,1(1) µs (5+)
66m2As 3023,9(3) keV 8,2(5) µs (9+)
67As 33 34 66,93919(11) 42,5(12) s β+ 67Ge (5/2-)
68As 33 35 67,93677(5) 151,6(8) s β+ 68Ge 3+
68mAs 425,21(16) keV 111(20) ns
[?107(+23-16) ns] 		1+
69As 33 36 68,93227(3) 15,2(2) min β+ 69Ge 5/2-
70As 33 37 69,93092(5) 52,6(3) min β+ 70Ge 4(+#)
70mAs 32,008(23) keV 96(3) µs 2(+)
71As 33 38 70,927112(5) 65,28(15) h β+ 71Ge 5/2-
72As 33 39 71,926752(5) 26,0(1) h β+ 72Ge 2-
73As 33 40 72,923825(4) 80,30(6) j CE 73Ge 3/2-
74As 33 41 73,9239287(25) 17,77(2) j β+ (66 %) 74Ge 2-
β− (34 %) 74Se
75As 33 42 74,9215965(20) Stable 3/2-
75mAs 303,9241(7) keV 17,62(23) ms 9/2+
76As 33 43 75,922394(2) 1,0942(7) j β− (99,98 %) 76Se 2-
CE (0,02 %) 76Ge
76mAs 44,425(1) keV 1,84(6) µs (1)+
77As 33 44 76,9206473(25) 38,83(5) h β− 77mSe 3/2-
77mAs 475,443(16) keV 114,0(25) µs 9/2+
78As 33 45 77,921827(11) 90,7(2) min β− 78Se 2-
79As 33 46 78,920948(6) 9,01(15) min β− 79mSe 3/2-
79mAs 772,81(6) keV 1,21(1) µs (9/2)+
80As 33 47 79,922534(25) 15,2(2) s β− 80Se 1+
81As 33 48 80,922132(6) 33,3(8) s β− 81mSe 3/2-
82As 33 49 81,92450(21) 19,1(5) s β− 82Se (1+)
82mAs 250(200) keV 13,6(4) s β− 82Se (5-)
83As 33 50 82,92498(24) 13,4(3) s β− 83mSe 3/2-#
84As 33 51 83,92906(32)# 4,02(3) s β− (99,721 %) 84Se (3)(+#)
β−, n (0,029 %) 83Se
84mAs 0(100)# keV 650(150) ms
85As 33 52 84,93202(21)# 2,021(10) s β−, n (59,4 %) 84Se (3/2-)#
β− (40,6 %) 85Se
86As 33 53 85,93650(32)# 0,945(8) s β− (67 %) 86Se
β−, n (33 %) 85Se
87As 33 54 86,93990(32)# 0,56(8) s β− (84,6 %) 87Se 3/2-#
β−, n (15,4 %) 86Se
88As 33 55 87,94494(54)# 300# ms
[>300 ns] 		β− 88Se
β−, n 87Se
89As 33 56 88,94939(54)# 200# ms
[>300 ns] 		β− 89Se 3/2-#
90As 33 57 89,95550(86)# 80# ms
[>300 ns]
91As 33 58 90,96043(97)# 50# ms
[>300 ns] 		3/2-#
92As 33 59 91,96680(97)# 30# ms
[>300 ns]
  1. ↑ Abréviation :
    CE : capture électronique.
  2. ↑ Isotopes stables en gras, en gras et italique ceux stables à notre échelle de temps.

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 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[2].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. ↑ (en)Universal Nuclide Chart
  2. ↑ (en) « 2.5.7. Standard and expanded uncertainties », Engineering Statistics Handbook (consulté le )


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
Tableau périodique des isotopes
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