Isotopes de l'erbium

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L'erbium (Er, numéro atomique 68) possède 36 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 142 et 177, ainsi que 13 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, six sont stables, 162Er, 164Er, 166Er, 167Er, 168Er et 170Er ; ils représentent la totalité de l'erbium naturel. Comme tous les éléments plus lourds que le zirconium, l'erbium est théoriquement instable, et tous ses isotopes stables sont soupçonnés d'être faiblement radioactifs, se désintégrant par émission α en isotopes du dysprosium correspondants. On attribue à l'erbium une masse atomique standard de 167,259(3) u.

Parmi les radioisotopes artificiels caractérisés, les plus stables sont 169Er (demi-vie de 9,392 jours), 172Er (49,3 heures), 160Er (28,58 heures), 165Er (10,36 heures), 171Er (7,516 heures), 161Er (3,21 heures) et 158Hf (2,29 heures). Tous les autres radioisotopes ont une demi-vie inférieure à une heure, et la plupart inférieure à une minute.

Parmi les isomères nucléaires, les plus stables sont 149m1Er (t* de 8,9 secondes) et 167mEr (t* de 2,269 secondes).

Les radioisotopes plus légers que les isotopes stables se désintègrent principalement par émission de positron+) en isotopes de l'holmium, à l'exception d'un groupe de quatre isotopes (152Er à 155Er) qui se désintègre également (voire majoritairement) par émission α en isotopes du dysprosium. 158Er, 160Er et 165Er font également exception en se désintégrant eux par capture électronique, également en isotopes l'holmium. Les radioisotopes plus lourds que les isotopes stables se désintègrent tous par désintégration β- en isotopes du thulium.

Erbium naturel[modifier | modifier le code]

L'erbium naturel est composé des six isotopes stables 162Er, 164Er, 166Er (majoritaire), 167Er, 168Er et 170Er.

Isotope Abondance

(pourcentage molaire)

162Er 0,139 (5) %
164Er 1,601 (3) %
166Er 33,503 (36) %
167Er 22,869 (9) %
168Er 26,978 (18) %
170Er 14,910 (36) %

Table des isotopes[modifier | modifier le code]

Symbole
de l'isotope
Z (p) N (n) Masse isotopique (u) Demi-vie[n 1] Mode(s) de
désintégration[1],[n 2]
Isotope(s)-fils[n 3] Spin

nucléaire

Énergie d'excitation
142Er 68 74 141,97231(47)# 0+
143Er 68 75 142,96634(64)# 200# ms 9/2−#
144Er 68 76 143,96038(43)# 400# ms [>200 ns] β+ 144Ho 0+
145Er 68 77 144,95739(43)# 900(300) ms β+ 145Ho 1/2+#
β+, p (rare) 144Dy
146Er 68 78 145,95200(32)# 1,7(6) s β+ 146Ho 0+
β+, p 145Dy
147Er 68 79 146,94949(32)# ~2,5 s β+ 147Ho (1/2+)
β+, p 146Dy
147mEr 100(50)# keV 2,5(2) s β+ 147Ho (11/2−)
148Er 68 80 147,94455(21)# 4,6(2) s β+ (99,85 %) 148Ho 0+
β+, p (0,15 %) 147Dy
149Er 68 81 148,94231(3) 4(2) s β+ (93 %) 149Ho (1/2+)
β+, p (7 %) 148Dy
149m1Er 741,8(2) keV 8,9(2) s β+ (96,5 %) 149Ho (11/2−)
TI (3,5 %) 149Er
β+, p (0,18 %) 148Dy
149m2Er 2611,1(3) keV 0,61(8) µs (19/2+)
149m3Er 3242,7+X keV 4,8(1) µs (27/2−)
150Er 68 82 149,937914(18) 18,5(7) s β+ 150Ho 0+
151Er 68 83 150,937449(18) 23,5(13) s β+ 151Ho (7/2−)
151m1Er 2585,5(6) keV 580(20) ms TI (95,3 %) 151Er (27/2−)
β+ (4,7 %) 151Ho
151m2Er 10286+X keV 0,42(5) µs (67/2,69/2,71/2)
152Er 68 84 151,935050(11) 10,3(1) s α (90 %) 148Dy 0+
β+ (10 %) 152Ho
153Er 68 85 152,935063(9) 37,1(2) s α (53 %) 149Dy 7/2(−)
β+ (47 %) 153Ho
154Er 68 86 153,932783(6) 3,73(9) min β+ (99,53 %) 154Ho 0+
α (0,47 %) 150Dy
155Er 68 87 154,933209(7) 5,3(3) min β+ (99,98 %) 155Ho 7/2−
α (0,022 %) 151Dy
156Er 68 88 155,931065(26) 19,5(10) min β+ 156Ho 0+
157Er 68 89 156,93192(3) 18,65(10) min β+ 157Ho 3/2−
157mEr 155,4(3) keV 76(6) ms TI 157Er (9/2+)
158Er 68 90 157,929893(27) 2,29(6) h CE 158Ho 0+
159Er 68 91 158,930684(5) 36(1) min β+ 159Ho 3/2−
159m1Er 182,602(24) keV 337(14) ns 9/2+
159m2Er 429,05(3) keV 590(60) ns 11/2−
160Er 68 92 159,929083(26) 28,58(9) h CE 160Ho 0+
161Er 68 93 160,929995(10) 3,21(3) h β+ 161Ho 3/2−
161mEr 396,44(4) keV 7,5(7) µs 11/2−
162Er 68 94 161,928778(4) Observé stable[n 4] 0+
163Er 68 95 162,930033(6) 75,0(4) min β+ 163Ho 5/2−
163mEr 445,5(6) keV 580(100) ns (11/2−)
164Er 68 96 163,929200(3) Observé stable[n 5] 0+
165Er 68 97 164,930726(3) 10,36(4) h CE 165Ho 5/2−
166Er 68 98 165,9302931(27) Observé stable[n 6] 0+
167Er 68 99 166,9320482(27) Observé stable[n 7] 7/2+
167mEr 207,801(5) keV 2,269(6) s TI 167Er 1/2−
168Er 68 100 167,9323702(27) Observé stable[n 8] 0+
169Er 68 101 168,9345904(27) 9,392(18) j β 169Tm 1/2−
170Er 68 102 169,9354643(30) Observé stable[n 9] 0+
171Er 68 103 170,9380298(30) 7,516(2) h β 171Tm 5/2−
171mEr 198,6(1) keV 210(10) ns 1/2−
172Er 68 104 171,939356(5) 49,3(3) h β 172Tm 0+
173Er 68 105 172,94240(21)# 1,434(17) min β 173Tm (7/2−)
174Er 68 106 173,94423(32)# 3,2(2) min β 174Tm 0+
175Er 68 107 174,94777(43)# 1,2(3) min β 175Tm (9/2+)
176Er 68 108 175,95008(43)# 20# s β 176Tm 0+
177Er 68 109 176,95405(54)# 3# s β 177Tm 1/2−#
  1. En gras pour les isotopes avec des demi-vies plus grandes que l'âge de l'univers (presque stables).
  2. Abréviations :
    CE : capture électronique ;
    TI : transition isomérique.
  3. Isotopes stables en gras.
  4. Soupçonné de se désintégrer par radiation α en 158Dy ou β+β+ en 162Dy avec une demi-vie supérieur à 140×1012 années.
  5. Soupçonné de se désintégrer par radiation α en 160Dy ou β+β+ en 164Dy
  6. Soupçonné de se désintégrer par radiation α en 162Dy
  7. Soupçonné de se désintégrer par radiation α en 163Dy
  8. Soupçonné de se désintégrer par radiation α en 164Dy
  9. Soupçonné de se désintégrer par radiation α en ou par radiation ββ en 170Yb avec une demi-vie supérieure à 320×1015 années.

Remarques[modifier | modifier le code]

  • L'évaluation de la composition isotopique est valable pour la plupart des échantillons commerciaux, mais pas pour tous.
  • 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.

Références[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