Isotopes de l'holmium

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L'holmium (Ho, numéro atomique 67) possède 36 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 140 et 175, ainsi que 32 isomères nucléaires. Parmi eux, un seul est stable, 165Ho (on le soupçonne néanmoins de pouvoir se désintégrer par radioactivité α en 161Tb), et représente l'intégralité de l'holmium naturel, faisant de l'holmium un élément monoisotopique et un élément mononucléidique. La masse atomique standard de l'holmium est donc la masse isotopique de 163Ho, soit 164,930 33(2) u[1].

Parmi les 35 radioisotopes qui ont été décrits, les plus stables sont 163Ho, avec une demi-vie de 4 570 an et 166Ho (26,83 heures). Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure au jour, et la plupart inférieure à une minute.

Parmi les isomères nucléaires les plus stables sont 166m1Ho (t1/2 = 1,2 an) et 160m1Ho (5,02 heures).

Les radioisotopes plus légers que 165Ho se désintègrent principalement par émission de positron+) en isotopes du dysprosium, à quelques exceptions :

  • pour les isotopes allant de 151Ho à 154Ho, la désintégration β+ est concurrencée par la désintégration α, produisant des isotopes du terbium ; chose assez rare, les isomères nucléaires dans cette gamme de masse se désintègrent eux aussi via ces deux modes plutôt que par une transition isomérique plus classique.
  • 161Ho et 163Ho se désintègrent par capture électronique également en isotopes du dysprosium correspondants.
  • 164Ho se désintègre en bonne partie (60 %) par capture électronique (en 164Dy), mais également (40 %) par désintégration β- en 164Er, ce qui est extrêmement rare pour un radioisotope plus léger que l'isotope stable.

Les isotopes les plus lourds que 165Ho se désintègrent eux principalement par désintégration β- en isotopes de l'erbium.

Table des isotopes[modifier | modifier le code]

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

fils[n 2]

Spin

nucléaire

Énergie d'excitation
140Ho 67 73 139,96854(54)# 6(3) ms 8+#
141Ho 67 74 140,96310(54)# 4,1(3) ms (7/2−)
141mHo 66(2) keV 6,4(8) µs (1/2+)
142Ho 67 75 141,95977(54)# 400(100) ms β+ 142Dy (6 à 9)
p 141Dy
143Ho 67 76 142,95461(43)# 300# ms

[>200 ns]

β+ 143Dy 11/2−#
144Ho 67 77 143,95148(32)# 0,7(1) s β+ 144Dy
β+, p 143Tb
145Ho 67 78 144,94720(32)# 2,4(1) s β+ 145Dy (11/2−)
145mHo 100(100)# keV 100# ms 5/2+#
146Ho 67 79 145,94464(21)# 3,6(3) s β+ 146Dy (10+)
β+, p (rare) 145Tb
147Ho 67 80 146,94006(3) 5,8(4) s β+ 147Dy (11/2−)
β+, p (rare) 146Tb
148Ho 67 81 147,93772(14) 2,2(11) s β+ 148Dy (1+)
148m1Ho 400(100)# keV 9,49(12) s β+ (99,92 %) 148Dy (6)−
β+, p (0,08 %) 147Tb
148m2Ho 690(100)# keV 2,35(4) ms (10+)
149Ho 67 82 148,933775(20) 21,1(2) s β+ 149Dy (11/2−)
149m1Ho 48,80(20) keV 56(3) s β+ 149Dy (1/2+)
149m2Ho 7200(350) keV >=100 ns
150Ho 67 83 149,933496(15) 76,8(18) s β+ 150Dy 2−
150m1Ho 10(50) keV 23,3(3) s β+ 150Dy (9)+
150m2Ho ~8000 keV 751 ns
151Ho 67 84 150,931688(13) 35,2(1) s β+ (78 %) 151Dy 11/2(−)
α (22 %) 147Tb
151mHo 41,0(2) keV 47,2(10) s α (77 %) 147Tb 1/2(+)
β+ (22 %) 151Dy
152Ho 67 85 151,931714(15) 161,8(3) s β+ (88 %) 152Dy 2−
α (12 %) 148Tb
152m1Ho 160(1) keV 50,0(4) s 9+
152m2Ho 3019,59(19) keV 8,4(3) µs 19−
153Ho 67 86 152,930199(6) 2,01(3) min β+ (99,94 %) 153Dy 11/2−
α (0,05 %) 149Tb
153m1Ho 68,7(3) keV 9,3(5) min β+ (99,82 %) 153Dy 1/2+
α (0,18 %) 149Tb
153m2Ho 2772 keV 229(2) ns (31/2+)
154Ho 67 87 153,930602(9) 11,76(19) min β+ (99,98 %) 154Dy 2−
α (0,02 %) 150Tb
154mHo 238(30) keV 3,10(14) min β+ (99,99 %) 154Dy 8+
α (0,001 %) 150Tb
TI (rare) 154Ho
155Ho 67 88 154,929103(19) 48(1) min β+ 155Dy 5/2+
155mHo 141,97(11) keV 880(80) µs 11/2−
156Ho 67 89 155,92984(5) 56(1) min β+ 156Dy 4−
156m1Ho 100(50)# keV 7,8(3) min β+ 156Dy (9+)
TI 156Ho
156m2Ho 52,4(5) keV 9,5(15) s 1−
157Ho 67 90 156,928256(26) 12,6(2) min β+ 157Dy 7/2−
158Ho 67 91 157,928941(29) 11,3(4) min β+ (93 %) 158Dy 5+
α (7 %) 154Tb
158m1Ho 67,200(10) keV 28(2) min TI (81 %) 158Ho 2−
β+ (19 %) 158Dy
158m2Ho 180(70)# keV 21,3(23) min
159Ho 67 92 158,927712(4) 33,05(11) min β+ 159Dy 7/2−
159mHo 205,91(5) keV 8,30(8) s TI 159Ho 1/2+
160Ho 67 93 159,928729(16) 25,6(3) min β+ 160Dy 5+
160m1Ho 59,98(3) keV 5,02(5) h TI (65 %) 160Ho 2−
β+ (35 %) 160Dy
160m2Ho 197(16) keV 3 s (9+)
161Ho 67 94 160,927855(3) 2,48(5) h CE 161Dy 7/2−
161mHo 211,16(3) keV 6,76(7) s TI 161Ho 1/2+
162Ho 67 95 161,929096(4) 15,0(10) min β+ 162Dy 1+
162mHo 106(7) keV 67,0(7) min TI (62 %) 162Ho 6−
β+ (38 %) 162Dy
163Ho 67 96 162,9287339(27) 4570(25) a CE 163Dy 7/2−
163mHo 297,88(7) keV 1,09(3) s TI 163Ho 1/2+
164Ho 67 97 163,9302335(30) 29(1) min CE (60 %) 164Dy 1+
β (40 %) 164Er
164mHo 139,77(8) keV 38,0(10) min

[37,5(+15−5) min]

TI 164Ho 6−
165Ho 67 98 164,9303221(27) Observé stable[n 3] 7/2−
166Ho 67 99 165,9322842(27) 26,83(2) h β 166Er 0−
166m1Ho 5,985(18) keV 1,200(180) a β 166Er (7)−
166m2Ho 190,9052(20) keV 185(15) µs 3+
167Ho 67 100 166,933133(6) 3,003(18) h β 167Er 7/2−
167mHo 259,34(11) keV 6,0(10) µs 3/2+
168Ho 67 101 167,93552(3) 2,99(7) min β 168Er 3+
168m1Ho 59(1) keV 132(4) s TI (99,5 %) 168Ho (6+)
β (0,5 %) 168Er
168m2Ho 143,4(2) keV >4 µs (1)−
168m3Ho 192,6(2) keV 108(11) ns 1+
169Ho 67 102 168,936872(22) 4,72(10) min β 169Er 7/2−
170Ho 67 103 169,93962(5) 2,76(5) min β 170Er 6+#
170mHo 120(70) keV 43(2) s β 170Er (1+)
171Ho 67 104 170,94147(64) 53(2) s β 171Er 7/2−#
172Ho 67 105 171,94482(43)# 25(3) s β 172Er
173Ho 67 106 172,94729(43)# 10# s β 173Er 7/2−#
174Ho 67 107 173,95115(54)# 8# s
175Ho 67 108 174,95405(64)# 5# s 7/2−#
  1. Abréviation :
    CE : Capture électronique
    TI : transition isomérique.
  2. Isotopes stables en gras.
  3. On soupçonne qu'il se désintègre par radioactivité α en 161Tb.

Notes[modifier | modifier le code]

  • Les valeurs notées # ne viennent pas uniquement de données expérimentales, mais sont au moins partiellement extrapolées à partir de tendances observées. Les spins dont la détermination est fragile sont entre parenthèses.
  • Les incertitudes sont données en forme courte entre parenthèses après les derniers chiffres significatifs correspondant. Les valeurs d'incertitude sont données pour un écart-type, sauf pour la composition isotopique et la masse atomique standard venant de l'IUPAC, qui utilise les incertitudes étendues.

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