Isotopes de l'actinium

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher

L' actinium (Ac) comme tous les éléments de numéro atomique supérieur à celui du plomb, ne possède aucun isotope stable et aucune masse atomique standard ne peut donc lui être attribuée. Il possède 31 isotopes connus, de 206Ac à 236Ac, et six isomères. Deux isotopes sont présents dans la nature, 227Ac et 228Ac, tous deux produits de désintégration intermédiaires de, respectivement, 235U et 232Th. 228Ac est extrêmement rare et presque tout l'actinium naturel est présent sous la forme d'227Ac.

Les isotopes les plus stables sont 227Ac avec une demi-vie de 21,772 ans, 225Ac avec une demi-vie de 10,0 jours et 226Ac avec une demi-vie de 29,37 heures. Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à 10 heures et la plupart inférieure à une minute. L'isotope à la durée de vie la plus courte est 217Ac avec une demi-vie de 69 nanosecondes.

L'actinium 227 purifié est à l'équilibre avec ses produits de désintégration (227Th et 223Fr) après 185 jours[1].

Isotopes notables[modifier | modifier le code]

Actinium 225[modifier | modifier le code]

L'actinium 225 est un émetteur alpha considéré pour des applications en alpha-immunothérapie. Pour cet usage, sa demi-vie de 10 jours est un peu longue, et il présente l'inconvénient d'être difficile à associer à un anticorps, mais il a l'avantage de libérer quatre particules alpha au cours de sa chaîne de désintégration.

Actinium 227[modifier | modifier le code]

L'actinium 227 est historiquement associé à l'uranium, il fait partie de la chaîne de désintégration de l'uranium 235.

C'est l'isotope à plus longue demi-vie (21,77 ans) et il représente la quasi-totalité de l'actinium présent naturellement sur Terre.

Actinium 228[modifier | modifier le code]

L'actinium 228, d'une demi-vie de 6,13 h, est historiquement associé au thorium, il fait partie de la chaîne de désintégration de l'isotope majoritaire 232Th. De là son ancienne appellation, « mésothorium 2 ».

Il joue un rôle dans la mesure du radium 228 : si on attends quatre jour que s'établisse l'équilibre 228Ra/228Ac, on peut doser le radium en établissant le spectre gamma de l'actinium, qui est plus facilement détectable par cette méthode que son isotope parent (le spectre gamma du radium-228 ne présente que des raies d'intensité inférieure à 2 % et de faible énergie, moins de 30 keV, alors que le spectre gamma de l'actinium présente trois raies facilement détectables à plus de 10 % d'intensité et d'énergie supérieure à 300 keV)[2].

Table des isotopes[modifier | modifier le code]

Symbole
de l'isotope
Z (p) N (n) masse isotopique Demi-vie Mode(s) de
désintégration[3],[n 1]
Isotope(s)-fils[n 2] Spin nucléaire Composition isotopique
représentative
(fraction molaire)
Énergie d'excitation
206Ac 89 117 206,01450(8) 25(7) ms (3+)
206m1Ac 80(50) keV 15(6) ms
206m2Ac 290(110)# keV 41(16) ms (10-)
207Ac 89 118 207,01195(6) 31(8) ms
[27(+11-6) ms]
α 203Fr 9/2-#
208Ac 89 119 208,01155(6) 97(16) ms
[95(+24-16) ms]
α (99 %) 204Fr (3+)
β+ (1 %) 208Ra
208mAc 506(26) keV 28(7) ms
[25(+9-5) ms]
α (89 %) 204Fr (10-)
TI (10 %) 208Ac
β+ (1 %) 208Ra
209Ac 89 120 209,00949(5) 92(11) ms α (99 %) 205Fr (9/2-)
β+ (1 %) 209Ra
210Ac 89 121 210,00944(6) 350(40) ms α (96 %) 206Fr 7+#
β+ (4 %) 210Ra
211Ac 89 122 211,00773(8) 213(25) ms α (99,8 %) 207Fr 9/2-#
β+ (0,2 %) 211Ra
212Ac 89 123 212,00781(7) 920(50) ms α (97 %) 208Fr 6+#
β+ (3 %) 212Ra
213Ac 89 124 213,00661(6) 731(17) ms α 209Fr (9/2-)#
β+ (rare) 213Ra
214Ac 89 125 214,006902(24) 8,2(2) s α (89 %) 210Fr (5+)#
β+ (11 %) 214Ra
215Ac 89 126 215,006454(23) 0,17(1) s α (99,91 %) 211Fr 9/2-
β+ (0,09 %) 215Ra
216Ac 89 127 216,008720(29) 0,440(16) ms α 212Fr (1-)
β+ (7×10−5 %) 216Ra
216mAc 44(7) keV 443(7) µs (9-)
217Ac 89 128 217,009347(14) 69(4) ns α (98 %) 213Fr 9/2-
β+ (2 %) 217Ra
217mAc 2012(20) keV 740(40) ns (29/2)+
218Ac 89 129 218,01164(5) 1,08(9) µs α 214Fr (1-)#
218mAc 584(50)# keV 103(11) ns (11+)
219Ac 89 130 219,01242(5) 11,8(15) µs α 215Fr 9/2-
β+ (10−6 %) 219Ra
220Ac 89 131 220,014763(16) 26,36(19) ms α 216Fr (3-)
β+ (5×10−4 %) 220Ra
221Ac 89 132 221,01559(5) 52(2) ms α 217Fr 9/2-#
222Ac 89 133 222,017844(6) 5,0(5) s α (99 %) 218Fr 1-
β+ (1 %) 222Ra
222mAc 200(150)# keV 1,05(7) min α (88,6 %) 218Fr high
TI (10 %) 222Ac
β+ (1,4 %) 222Ra
223Ac 89 134 223,019137(8) 2,10(5) min α (99 %) 219Fr (5/2-)
CE (1 %) 223Ra
DC (3,2×10−9 %) 209Bi
14C
224Ac 89 135 224,021723(4) 2,78(17) h β+ (90,9 %) 224Ra 0-
α (9,1 %) 220Fr
β- (1,6 %) 224Th
225Ac[n 3] 89 136 225,023230(5) 10,0(1) j α 221Fr (3/2-)
DC (6×10−10 %) 211Bi
14C
226Ac 89 137 226,026098(4) 29,37(12) h β- (83 %) 226Th (1)(-#)
CE (17 %) 226Ra
α (0,006 %) 222Fr
227Ac 89 138 227,0277521(26) 21,772(3) a β- (98,61 %) 227Th 3/2- 1,000[n 4]
α (1,38 %) 223Fr
228Ac 89 139 228,0310211(27) 6,15(2) h β- 228Th 3+ Trace[n 5]
α (5,5×10−6 %) 224Fr
229Ac 89 140 229,03302(4) 62,7(5) min β- 229Th (3/2+)
230Ac 89 141 230,03629(32) 122(3) s β- 230Th (1+)
231Ac 89 142 231,03856(11) 7,5(1) min β- 231Th (1/2+)
232Ac 89 143 232,04203(11) 119(5) s β- 232Th (1+)
233Ac 89 144 233,04455(32)# 145(10) s β- 233Th (1/2+)
234Ac 89 145 234,04842(43)# 44(7) s β- 234Th
235Ac 89 146 235,05123(38)# 40# s β- 235Th 1/2+#
236Ac 89 147 236,05530(54)# 2# min β- 236Th
  1. Abréviations :
    DC : désintégration par émission de cluster ;
    CE : capture électronique ;
    TI : transition isomérique.
  2. Isotopes stables en gras.
  3. Utilisé en médecine nucléaire.
  4. Produit de désintégration intermédiaire de l'uranium 235.
  5. Produit de désintégration intermédiaire du thorium 232.

Remarques[modifier | modifier le code]

  • Il existe des échantillons géologiques exceptionnels dont la composition isotopique est en dehors de l'échelle donnée. L'incertitude sur la masse atomique de tels spécimens peut excéder les valeurs données.
  • 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.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry, Wiley Interscience, (ISBN 978-0-471-61525-5), « Chemical Elements », p. 332
  2. « NUCLÉIDE-LARA on the web (2016) », sur laraweb.free.fr (consulté le 10 mars 2016)
  3. (en)Universal Nuclide Chart