Isotopes de l'astate
L'astate (At, numéro atomique 85) ne possède aucun isotope stable. Il possède 41 radioisotopes connus avec un numéro de masse allant de 188 à 229 (189At n'ayant pas encore été synthétisé). Il possède également 23 isomères nucléaires. L'isotope de plus longue durée de vie est 210At, avec une demi-vie de 8,1 heures.
Isotopes notables[modifier | modifier le code]
Astate naturel[modifier | modifier le code]
L'astate est l'un des éléments les plus rares dans la nature, en raison des très courtes demi-vies de ses isotopes naturels (d'environ 100 µs à moins d'une minute pour les trois isotopes présents dans les grandes chaînes de désintégration). Les isotopes 215At et 219At sont présents dans des voies très minoritaires (<0,001 %) de désintégration de 235U, et l'isotope 218At fait partie d'une voie minoritaire (0,02 %) de désintégration de 238U. L'isotope 217At est descendant du 237Np par la voie majoritaire, mais le 237Np lui-même est extrêmement rare à l'état naturel, produit par capture neutronique dans des minerais d'uranium. En raison des incertitudes en jeu, il est difficile de juger de la quantité d'astate présente sur Terre à un moment donné ; les estimations vont de 0,1 à 30 g environ.
Astate 211[modifier | modifier le code]
L'astate 211 est un émetteur alpha considéré comme candidat possible pour des applications en alpha-immunothérapie. Sa demi-vie de 7,2 h est idéale pour ce type d'application, il a cependant l'inconvénient d'avoir deux isotopes-fils possibles, dont l'un, le 207Bi, a une longue demi-vie (33 ans). 1 MBq d'astate laisse donc en se désintégrant, en quelques jours, environ 10 Bq de bismuth 207, susceptible de rester dans l'organisme traité par alpha-thérapie. Cette valeur est toutefois à rapporter à la radioactivité naturelle d'un corps humain, qui est de l'ordre de 8000 Bq. L'astate 211 est produit en cyclotron[1].
Table des isotopes[modifier | modifier le code]
| Symbole de l'isotope |
Z (p) | N (n) | masse isotopique | Demi-vie | Mode(s) de désintégration[2],[n 1] |
Isotope(s)-fils[n 2] | Spin
nucléaire |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Énergie d'excitation | |||||||
| 188At[3] | 85 | 103 | 190(+350-90) µs | α (~50 %) | 184Bi | ||
| p (~50 %) | 187Po | ||||||
| 190At[3] | 85 | 105 | 1,0(+14-4) ms | α | 186Bi | (10-) | |
| 191At[4] | 85 | 106 | 1,7(+11-5) ms | α | 187Bi | (1/2+) | |
| 191mAt | 2,1(+4-3) ms | α | 187Bi | (7/2-) | |||
| 192At | 85 | 107 | 192,00314(28) | 11,5(6) ms | α (99,79%) | 188Bi | 3+# |
| β+, SF (0,21%) | divers | ||||||
| 192mAt | 330(90)# keV | 88(6) ms | α (99,79%) | 188Bi | (9-,10-) | ||
| β+, SF (0,21%) | divers | ||||||
| 193At | 85 | 108 | 192,99984(6) | 28(+5-4) ms | α | 189Bi | (1/2+) |
| 193m1At | 50 keV | 21(5) ms | (7/2-) | ||||
| 193m2At | 39 keV | 27(+4-5) ms | (13/2+) | ||||
| 194At | 85 | 109 | 193,99873(20) | ~40 ms | α | 190Bi | 3+# |
| β+ (rare) | 194Po | ||||||
| 194mAt | 480(190) keV | ~250 ms | α | 190Bi | 10-# | ||
| TI (rare) | 194At | ||||||
| 195At | 85 | 110 | 194,996268(10) | 328(20) ms | α (75 %) | 191Bi | (1/2+) |
| β+ (25 %) | 195Po | ||||||
| 195mAt | 34(7) keV | 147(5) ms | 9/2-# | ||||
| 196At | 85 | 111 | 195,99579(6) | 253(9) ms | α (96 %) | 192Bi | 3+# |
| β+ (4 %) | 196Po | ||||||
| 196m1At | -30(80) keV | 20# ms | 10-# | ||||
| 196m2At | 157,9(1) keV | 11 µs | 5+# | ||||
| 197At | 85 | 112 | 196,99319(5) | 0,390(16) s | α (96 %) | 193Bi | (9/2-) |
| β+ (4 %) | 197Po | ||||||
| 197mAt | 52(10) keV | 2,0(2) s | (1/2+) | ||||
| 198At | 85 | 113 | 197,99284(5) | 4,2(3) s | α (94 %) | 194Bi | (3+) |
| β+ (6 %) | 198Po | ||||||
| 198mAt | 330(90)# keV | 1,0(2) s | (10-) | ||||
| 199At | 85 | 114 | 198,99053(5) | 6,92(13) s | α (89 %) | 195Bi | (9/2-) |
| β+ (11 %) | 199Po | ||||||
| 200At | 85 | 115 | 199,990351(26) | 43,2(9) s | α (57 %) | 196Bi | (3+) |
| β+ (43 %) | 200Po | ||||||
| 200m1At | 112,7(30) keV | 47(1) s | α (43 %) | 196Bi | (7+) | ||
| TI | 200At | ||||||
| β+ | 200Po | ||||||
| 200m2At | 344(3) keV | 3,5(2) s | (10-) | ||||
| 201At | 85 | 116 | 200,988417(9) | 85(3) s | α (71 %) | 197Bi | (9/2-) |
| β+ (29 %) | 201Po | ||||||
| 202At | 85 | 117 | 201,98863(3) | 184(1) s | β+ (88 %) | 202Po | (2,3)+ |
| α (12 %) | 198Bi | ||||||
| 202m1At | 190(40) keV | 182(2) s | (7+) | ||||
| 202m2At | 580(40) keV | 460(50) ms | (10-) | ||||
| 203At | 85 | 118 | 202,986942(13) | 7,37(13) min | β+ (69 %) | 203Po | 9/2- |
| α (31 %) | 199Bi | ||||||
| 204At | 85 | 119 | 203,987251(26) | 9,2(2) min | β+ (96,2 %) | 204Po | 7+ |
| α (3,8 %) | 200Bi | ||||||
| 204mAt | 587,30(20) keV | 108(10) ms | TI | 204At | (10-) | ||
| 205At | 85 | 120 | 204,986074(16) | 26,2(5) min | β+ (90 %) | 205Po | 9/2- |
| α (10 %) | 201Bi | ||||||
| 205mAt | 2339,65(23) keV | 7,76(14) µs | 29/2+ | ||||
| 206At | 85 | 121 | 205,986667(22) | 30,6(13) min | β+ (99,11 %) | 206Po | (5)+ |
| α (0,89 %) | 202Bi | ||||||
| 206mAt | 807(3) keV | 410(80) ns | (10)- | ||||
| 207At | 85 | 122 | 206,985784(23) | 1,80(4) h | β+ (91,4 %) | 207Po | 9/2- |
| α (8,6 %) | 203Bi | ||||||
| 208At | 85 | 123 | 207,986590(28) | 1,63(3) h | β+ (99,45 %) | 208Po | 6+ |
| α (0,55 %) | 204Bi | ||||||
| 209At | 85 | 124 | 208,986173(8) | 5,41(5) h | β+ (95,9 %) | 209Po | 9/2- |
| α (4,1 %) | 205Bi | ||||||
| 210At | 85 | 125 | 209,987148(8) | 8,1(4) h | β+ (99,82 %) | 210Po | (5)+ |
| α (0,175 %) | 206Bi | ||||||
| 210m1At | 2549,6(2) keV | 482(6) µs | (15)- | ||||
| 210m2At | 4027,7(2) keV | 5,66(7) µs | (19)+ | ||||
| 211At | 85 | 126 | 210,9874963(30) | 7,214(7) h | CE (58,2 %) | 211Po | 9/2- |
| α (41,8 %) | 207Bi | ||||||
| 212At | 85 | 127 | 211,990745(8) | 0,314(2) s | α (99,97 %) | 208Bi | (1-) |
| β+ (0,03 %) | 212Po | ||||||
| β− (2×10−6 %) | 212Rn | ||||||
| 212m1At | 223(7) keV | 0,119(3) s | α (99 %) | 208Bi | (9-) | ||
| TI (1 %) | 212At | ||||||
| 212m2At | 4771,6(11) keV | 152(5) µs | (25-) | ||||
| 213At | 85 | 128 | 212,992937(5) | 125(6) ns | α | 209Bi | 9/2- |
| 214At | 85 | 129 | 213,996372(5) | 558(10) ns | α | 210Bi | 1- |
| 214m1At | 59(9) keV | 265(30) ns | |||||
| 214m2At | 231(6) keV | 760(15) ns | 9- | ||||
| 215At | 85 | 130 | 214,998653(7) | 0,10(2) ms | α | 211Bi | 9/2- |
| 216At | 85 | 131 | 216,002423(4) | 0,30(3) ms | α (99,99 %) | 212Bi | 1- |
| β− (0,006 %) | 216Rn | ||||||
| CE (3×10−7 %) | 216Po | ||||||
| 216mAt | 413(5) keV | 100# µs | (9-) | ||||
| 217At | 85 | 132 | 217,004719(5) | 32,3(4) ms | α (99,98 %) | 213Bi | 9/2- |
| β− (0,012 %) | 217Rn | ||||||
| 218At | 85 | 133 | 218,008694(12) | 1,5(3) s | α (99,9 %) | 214Bi | 1-# |
| β− (0,1 %) | 218Rn | ||||||
| 219At | 85 | 134 | 219,011162(4) | 56(3) s | α (97 %) | 215Bi | 5/2-# |
| β− (3 %) | 219Rn | ||||||
| 220At | 85 | 135 | 220,01541(6) | 3,71(4) min | β− (92 %) | 220Rn | 3(-#) |
| α (8 %) | 216Bi | ||||||
| 221At | 85 | 136 | 221,01805(21)# | 2,3(2) min | β− | 221Rn | 3/2-# |
| 222At | 85 | 137 | 222,02233(32)# | 54(10) s | β− | 222Rn | |
| 223At | 85 | 138 | 223,02519(43)# | 50(7) s | β− | 223Rn | 3/2-# |
| 224At | 85 | 139 | 224,029749(24) | 2,5(1,5) min | β− | 224Rn | 2+# |
| 225At | 85 | 140 | 225,03253(32)# | 3# s | β− | 225Rn | 1/2+# |
| 226At | 85 | 141 | 226,03721(32)# | 7# min | β− | 226Rn | 2+# |
| 227At | 85 | 142 | 227,04018(32)# | 5# s | β− | 227Rn | 1/2+# |
| 228At | 85 | 143 | 228,04496(43)# | 1# min | β− | 228Rn | 3+# |
| 229At | 85 | 144 | 229.04819(43)# | 1# s | β− | 229Rn | 1/2+# |
- Abréviations :
CE : capture électronique ;
TI : transition isomérique. - Isotopes stables en gras, quasi-stables en gras et italique.
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 incertitudes élargies.
Notes et références[modifier | modifier le code]
- « Projet RM-ASTATE211 (Exploration de la chimie de l'astate 211 un candidat potentiel pour des applications...) | ANR - Agence Nationale de la Recherche », sur www.agence-nationale-recherche.fr (consulté le )
- (en) Universal Nuclide Chart
- (en) Henna Kokkonen, Université de Jyväskylä, « Decay properties of the new isotopes 188At and 190At » [PDF]
- (en) H. Kettunen, T. Enqvist, T. Grahn et P.T. Greenlees, « Alpha-decay studies of the new isotopes 191At and 193At », The European Physical Journal A, vol. 17, no 4, , p. 537–558 (ISSN 1434-6001 et 1434-601X, DOI 10.1140/epja/i2002-10162-1, lire en ligne, consulté le )
- Masse des isotopes depuis :
- (en) 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 ])
- 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 and 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 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 ])
- (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 astatine » (voir la liste des auteurs).
| 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 |
