Isotopes de l'yttrium

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L'yttrium (Y) possède 33 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 76 et 108[1], et 29 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, un seul est stable, 89Y, et constitue l'intégralité de l'yttrium naturellement présent, faisant de l'yttrium un élément monoisotopique ainsi qu'un élément mononucléidique. Sa masse atomique standard est donc la masse isotopique de 89Y, soit 88,905 85(2) u.

Parmi les 32 radioisotopes de l'yttrium, les plus stables sont 88Y, avec une demi-vie de 106,626 jours, et 91Y avec une demi-vie de 58,51 jours. Tous les autres isotopes ont des demi-vies inférieures à un jour, excepté 87Y (79,8 heures) et 90Y (64 heures). Le moins stable est 106Y avec une demi-vie de 200 ns.

Les isotopes plus légers que 89Y se désintègrent principalement par émission de positron+), à l'exception de l'isotope très léger 77Y qui se désintègre principalement par émission de proton, tous en isotopes du strontium. Les radioisotopes plus lourds se désintègrent eux principalement par désintégration β-, ou pour certains, de façon non négligeable, par désintégration β- et émission de neutron, tous en isotopes du zirconium.

De multiples états d'excitation ont été observés pour 80Y et 97Y[1]. Alors que la plupart des isomères de l'yttrium sont moins stables que leur état de base, 78mY, 84mY, 85mY, 96mY, 98m1Y, 100mY, et 102mY possède des demi-vies plus longues, parce qu'ils se désintègrent par décroissance β plutôt que par transition isomérique[2].

Les isotopes de l'yttrium sont parmi les produits de fissions les plus communs engendrés par la fission d'atomes d'uranium lors des explosions nucléaires ou dans les centrales nucléaires. En termes de gestion des déchets, les isotopes les plus importants sont 91Y et 90Y, avec des périodes radioactives de 58,51 jours et 64 heures respectivement[1]. Le premier est formé directement lors de la fission des noyaux d'uranium, le second par désintégration du strontium 90.

Isotopes notables[modifier | modifier le code]

Yttrium 90[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Yttrium 90.

L'yttrium 90 (90Y) est l'isotope de l'yttrium dont le noyau est constitué de 39 protons et de 51 neutrons. C'est un radioisotope artificiel se désintégrant par désintégration β- en zirconium 90 avec une demi-vie de 3,19 heures. Malgré sa demi-vie courte, il est en équilibre séculaire avec son isotope parent à période longue, le strontium 90 (demi-vie de 29 ans).

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[3],[n 2]
Isotope(s)-fils[n 3] Spin nucléaire
Énergie d'excitation
76Y 39 37 75,95845(54)# 500# ns [>170 ns]
77Y 39 38 76,94965(7)# 63(17) ms p (>99,9 %) 76Sr 5/2+#
β+ (<0,1 %) 77Sr
78Y 39 39 77,94361(43)# 54(5) ms β+ 78Sr (0+)
78mY 0(500)# keV 5,8(5) s 5+#
79Y 39 40 78,93735(48) 14,8(6) s β+ (>99,9 %) 79Sr (5/2+)#
β+, p (<0,1 %) 78Rb
80Y 39 41 79,93428(19) 30,1(5) s β+ 80Sr 4-
80m1Y 228,5(1) keV 4,8(3) s (1-)
80m2Y 312,6(9) keV 4,7(3) µs (2+)
81Y 39 42 80,92913(7) 70,4(10) s β+ 81Sr (5/2+)
82Y 39 43 81,92679(11) 8,30(20) s β+ 82Sr 1+
82m1Y 402,63(14) keV 268(25) ns 4-
82m2Y 507,50(13) keV 147(7) ns 6+
83Y 39 44 82,92235(5) 7,08(6) min β+ 83Sr 9/2+
83mY 61,98(11) keV 2,85(2) min β+ (60 %) 83Sr (3/2-)
TI (40 %) 83Y
84Y 39 45 83,92039(10) 4,6(2) s β+ 84Sr 1+
84mY -80(190) keV 39,5(8) min β+ 84Sr (5-)
85Y 39 46 84,916433(20) 2,68(5) h β+ 85Sr (1/2)-
85m1Y 19,8(5) keV 4,86(13) h β+ (99,998 %) 85Sr 9/2+
TI (0,002 %) 85Y
85m2Y 266,30(20) keV 178(6) ns 5/2-
86Y 39 47 85,914886(15) 14,74(2) h β+ 86Sr 4-
86m1Y 218,30(20) keV 48(1) min TI (99,31 %) 86Y (8+)
β+ (0,69 %) 86Sr
86m2Y 302,2(5) keV 125(6) ns (7-)
87Y 39 48 86,9108757(17) 79,8(3) h β+ 87Sr 1/2-
87mY 380,82(7) keV 13,37(3) h TI (98,43 %) 87Y 9/2+
β+ (1,56 %) 87Sr
88Y 39 49 87,9095011(20) 106,616(13) j β+ 88Sr 4-
88m1Y 674,55(4) keV 13,9(2) ms TI 88Y (8)+
88m2Y 392,86(9) keV 300(3) µs 1+
89Y[n 4] 39 50 88,9058483(27) Stable 1/2-
89mY 908,97(3) keV 15,663(5) s TI 89Y 9/2+
90Y[n 4] 39 51 89,9071519(27) 64,053(20) h β- 90Zr 2-
90mY 681,67(10) keV 3,19(6) h TI (99,99 %) 90Y 7+
β (0,0018 %) 90Zr
91Y[n 4] 39 52 90,907305(3) 58,51(6) j β 91Zr 1/2-
91mY 555,58(5) keV 49,71(4) min TI(98,5 %) 91Y 9/2+
β (1,5 %) 91Zr
92Y 39 53 91,908949(10) 3,54(1) h β 92Zr 2-
93Y 39 54 92,909583(11) 10,18(8) h β 93Zr 1/2-
93mY 758,719(21) keV 820(40) ms TI 93Y 7/2+
94Y 39 55 93,911595(8) 18,7(1) min β 94Zr 2-
95Y 39 56 94,912821(8) 10,3(1) min β 95Zr 1/2-
96Y 39 57 95,915891(25) 5,34(5) s β 96Zr 0-
96mY 1140(30) keV 9,6(2) s β 96Zr (8)+
97Y 39 58 96,918134(13) 3,75(3) s β (99,942 %) 97Zr (1/2-)
β, n (0,058 %) 96Zr
97m1Y 667,51(23) keV 1,17(3) s β (99,3 %) 97Zr (9/2)+
TI (0,7 %) 97Y
β, n (0,08 %) 96Zr
97m2Y 3523,3(4) keV 142(8) ms (27/2-)
98Y 39 59 97,922203(26) 0,548(2) s β (99,669 %) 98Zr (0)-
β, n (0,331 %) 97Zr
98m1Y 170,74(6) keV 620(80) ns (2)-
98m2Y 410(30) keV 2,0(2) s β (86,6 %) 98Zr (5+,4-)
TI (10 %) 98Y
β, n (3,4 %) 97Zr
98m3Y 496,19(15) keV 7,6(4) µs (2-)
98m4Y 1181,1(4) keV 0,83(10) µs (8-)
99Y 39 60 98,924636(26) 1,470(7) s β (98,1 %) 99Zr (5/2+)
β, n (1,9 %) 98Zr
99mY 2141,65(19) keV 8,6(8) µs (17/2+)
100Y 39 61 99,92776(8) 735(7) ms β (98,98 %) 100Zr 1-,2-
β, n (1,02 %) 99Zr
100mY 200(200)# keV 940(30) ms β 100Zr (3,4,5)(+#)
101Y 39 62 100,93031(10) 426(20) ms β (98,06 %) 101Zr (5/2+)
β, n (1,94 %) 100Zr
102Y 39 63 101,93356(9) 0,30(1) s β (95,1 %) 102Zr
β, n (4,9 %) 101Zr
102mY 200(200)# keV 360(40) ms β (94 %) 102Zr high
β, n (6 %) 101Zr
103Y 39 64 102,93673(32)# 224(19) ms β (91,7 %) 103Zr 5/2+#
β, n (8,3 %) 102Zr
104Y 39 65 103,94105(43)# 180(60) ms β 104Zr
105Y 39 66 104,94487(54)# 60# ms [>300 ns] β 105Zr 5/2+#
106Y 39 67 105,94979(75)# 50# ms [>300 ns] β 106Zr
107Y 39 68 106,95414(54)# 30# ms [>300 ns] 5/2+#
108Y 39 69 107,95948(86)# 20# ms [>300 ns]
  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. a, b et c produit de fission.

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[4].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b et c (en) NNDC contributors, « Chart of Nuclides », Upton, New York, National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, (consulté le 13 septembre 2008)
  2. (en) Georges Audi, « The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties », Nuclear Physics A, Atomic Mass Data Center, vol. 729,‎ , p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001)
  3. (en)Universal Nuclide Chart
  4. (en) « 2.5.7. Standard and expanded uncertainties », Engineering Statistics Handbook (consulté le 16 septembre 2010)



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