Isotopes du dysprosium

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Le dysprosium (Dy, numéro atomique 66) possède 36 isotopes, dont sept stables[1] qui constituent le dysprosium naturel. 164Dy est l'isotope le plus abondant (abondance de 28,2 %). 29 radioisotopes ont été caractérisés, dont le plus stable est 154Dy avec une demi-vie de 3 millions d'années. 12 isomères nucléaires ont été découverts, dont le plus stable est 165mDy (demi-vie de 1,26 minutes).

Le mode de désintégration majoritaire est la capture électronique pour les isotopes plus légers que 164Dy, avec des isotopes du terbium pour isotopes fils, et la désintégration β pour les isotopes plus lourd que 164Dy, avec des isotopes de l'holmium pour isotopes fils.

Masse atomique standard : 162,500(1).

Isotopes notables[modifier | modifier le code]

Isotopes stables[modifier | modifier le code]

Quatre des sept isotopes stables forment à eux seuls plus de 97% du dysprosium naturel : 161Dy, 162Dy, 163Dy et 164Dy. Ces deux derniers sont par ailleurs les seuls pour lesquels la théorie ne prévoit aucune radioactivité, les cinq autres isotopes naturels sont tous soupçonnés de se désintégrer avec une très grande demi-vie.

Isotope Abondance

(pourcentage molaire)

156Dy 0,056 (3) %
158Dy 0,0950(3) %
160Dy 2,329 (18) %
161Dy 18,889 (42) %
162Dy 25,475 (36) %
163Dy 24,896 (42) %
164Dy 28,260 (54) %

Isotopes radioactifs[modifier | modifier le code]

Le dysprosium 154 est l'isotope radioactif de plus longue demi-vie (3,01 Ma) ; c'est une radioactivité éteinte. Ensuite vient 159Dy (144,44 j). Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à 24 h.

Le dysprosium 154 étant maintenant absent dans la nature, il est produit artificiellement par bombardement de cibles de 154Gd par des particules alpha à 48 MeV[2].

Tableau des isotopes[modifier | modifier le code]

Symbole du

nucléide

Z(p) N(n)  
masse isotopique (u)[a],[b]
 
demi-vie[a],[b] mode(s) de

désintégration[3],[c]


isotope(s)

fils[d]

spin

nucléaire[a]

énergie d'excitation
138Dy 66 72 137,96249(64)# 200# ms 0+
139Dy 66 73 138,95954(54)# 600(200) ms 7/2+#
140Dy 66 74 139,95401(54)# 700# ms β+ 140Tb 0+
140mDy 2166,1(5) keV 7,0(5) µs (8−)
141Dy 66 75 140,95135(32)# 0,9(2) s β+ 141Tb (9/2−)
β+, p (rare) 140Gd
142Dy 66 76 141,94637(39)# 2,3(3) s β+ (99,94 %) 142Tb 0+
β+, p (0,06 %) 141Gd
143Dy 66 77 142,94383(21)# 5,6(10) s β+ 143Tb (1/2+)
β+, p (rare) 142Gd
143mDy 310,7(6) keV 3,0(3) s (11/2−)
144Dy 66 78 143,93925(3) 9,1(4) s β+ 144Tb 0+
β+, p (rare) 143Gd
145Dy 66 79 144,93743(5) 9,5(10) s β+ 145Tb (1/2+)
β+, p (rare) 144Gd
145mDy 118,2(2) keV 14,1(7) s β+ 145Tb (11/2−)
146Dy 66 80 145,932845(29) 33,2(7) s β+ 146Tb 0+
146mDy 2935,7(6) keV 150(20) ms TI 146Dy (10+)#
147Dy 66 81 146,931092(21) 40(10) s β+ (99,95 %) 147Tb 1/2+
β+, p (0,05 %) 146Tb
147m1Dy 750,5(4) keV 55(1) s β+ (65 %) 147Tb 11/2−
TI (35 %) 147Dy
147m2Dy 3407,2(8) keV 0,40(1) µs (27/2−)
148Dy 66 82 147,927150(11) 3,3(2) min β+ 148Tb 0+
149Dy 66 83 148,927305(9) 4,20(14) min β+ 149Tb 7/2(−)
149mDy 2661,1(4) keV 490(15) ms TI (99,3 %) 149Dy (27/2−)
β+ (0,7 %) 149Tb
150Dy 66 84 149,925585(5) 7,17(5) min β+ (64 %) 150Tb 0+
α (36 %) 146Gd
151Dy 66 85 150,926185(4) 17,9(3) min β+ (94,4 %) 151Tb 7/2(−)
α (5,6 %) 147Gd
152Dy 66 86 151,924718(6) 2,38(2) h CE (99,9 %) 152Tb 0+
α (0,1 %) 148Gd
153Dy 66 87 152,925765(5) 6,4(1) h β+ (99,99 %) 153Tb 7/2(−)
α (0,00939 %) 149Gd
154Dy 66 88 153,924424(8) 3,0(15)×106 a α 150Gd 0+
β+β+ (rare) 154Gd
155Dy 66 89 154,925754(13) 9,9(2) h β+ 155Tb 3/2−
155mDy 234,33(3) keV 6(1) µs 11/2−
156Dy 66 90 155,924283(7) observé stable[e] 0+
157Dy 66 91 156,925466(7) 8,14(4) h β+ 157Tb 3/2−
157m1Dy 161,99(3) keV 1,3(2) µs 9/2+
157m2Dy 199,38(7) keV 21,6(16) ms TI 157Dy 11/2−
158Dy 66 92 157,924409(4) observé stable[f] 0+
159Dy 66 93 158,9257392(29) 144,4(2) j CE 159Tb 3/2−
159mDy 352,77(14) keV 122(3) µs 11/2−
160Dy 66 94 159,9251975(27) observé stable[g] 0+
161Dy 66 95 160,9269334(27) observé stable[h] 5/2+
162Dy 66 96 161,9267984(27) observé stable[i] 0+
163Dy 66 97 162,9287312(27) stable[j],[k],[4] 5/2−
164Dy 66 98 163,9291748(27) stable[j] 0+
165Dy 66 99 164,9317033(27) 2,334(1) h β 165Ho 7/2+
165mDy 108,160(3) keV 1,257(6) min TI (97,76 %) 165Dy 1/2−
β (2,24 %) 165Ho
166Dy 66 100 165,9328067(28) 81,6(1) h β 166Ho 0+
167Dy 66 101 166,93566(6) 6,20(8) min β 167Ho (1/2−)
168Dy 66 102 167,93713(15) 8,7(3) min β 168Ho 0+
169Dy 66 103 168,94031(32) 39(8) s β 169Ho (5/2−)
170Dy 66 104 169,94239(21)# 30# s β 170Ho 0+
171Dy 66 105 170,94620(32)# 6# s β 171Ho 7/2−#
172Dy 66 106 171,94876(43)# 3# s β 172Ho 0+
173Dy 66 107 172,95300(54)# 2# s β 173Ho 9/2+#
  1. a, b et c 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.
  2. a et b 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.
  3. Abréviations : CE = capture électronique, TI = transition isomérique.
  4. En gras pour les isotopes stables, en gras et italique pour les isotopes quasi-stables (demi-vie supérieure à l'âge de l'univers)
  5. On soupçonne qu'il se désintègre par radioactivité α en 152Gd ou par β+β+ en 156Gd avec une demi-vie supérieure à 1018 ans.
  6. Soupçonne d'une radioactivité α vers 154Gd ou β+β+ vers 158Gd
  7. Soupçonné d'une radioactivité α vers 156Gd
  8. On soupçonne qu'il subit une désintégration α vers 157Gd
  9. On soupçonne qu'il subit une désintégration α vers 158Gd
  10. a et b Théoriquement capable de fission spontanée.
  11. Peut subir une désintégration β liée vers 63Ho avec une demi-vie de 47 jours lorsqu'il est entièrement ionisé.

Références et sources[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. « Isotope data for Dysprosium164 in the Periodic Table », sur www.periodictable.com (consulté le 3 décembre 2015)
  2. R. D. MacFarlane, « Dysprosium-154, a long-lived α-emitter », Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, vol. 19,‎ , p. 9–12 (DOI 10.1016/0022-1902(61)80039-0, lire en ligne)
  3. (en) « Universal Nuclide Chart », nucleonica
  4. (en) M. Jung, « First observation of bound-state β decay », Physical Review Letters, vol. 69, no 15,‎ , p. 2164–2167 (PMID 10046415, DOI 10.1103/PhysRevLett.69.2164)

Sources[modifier | modifier le code]

Voir aussi[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