Isotopes du lutécium

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Schéma de désintégration 177mLu.
Schéma de désintégration de 177mLu.

Le lutécium (Lu, numéro atomique 71) possède un isotope stable,175Lu, qui représente la grande majorité du lutécium naturel, et un radioisotope à longue demi-vie, 176Lu (demi-vie de 3,78 × 1010 années). 34 radioisotopes ont été caractérisés, dont les plus stables (outre 176Lu) sont 174Lu (demi-vie de 3,31 ans), et 173Lu (1,37 ans). Tous les autres isotopes radioactifs ont des demi-vies de moins de 9 jours, et généralement de moins d'une heure. L'élément possède également 18 isomères nucléaires, dont les plus stables sont 177mLu (t1/2 = 160,4 j) et 174mLu (t1/2 = 142 j).

Lutécium naturel[modifier | modifier le code]

Le lutécium naturel est composé de l'isotope stable 175Lu et du radioisotope primordial 176Lu.

Isotope Abondance

(pourcentage molaire)

175Lu 97,41 (2) %
176Lu 2,59 (2) %

Table[modifier | modifier le code]

Symbole du
nucléide
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
150Lu 71 79 149,97323(54)# 43(5) ms p (80 %) 149Yb (2+)
β+ (20 %) 150Yb
150mLu 34(15) keV 80(60) µs

[30(+95−15) µs]

p 149Yb (1,2)
151Lu 71 80 149,97323(54)# 80,6(5) ms p (63,4 %) 150Yb (11/2−)
β+ (36,6 %) 151Yb
151mLu 77(5) keV 16(1) µs p 150Yb (3/2+)
152Lu 71 81 151,96412(21)# 650(70) ms β+ (85 %) 152Yb (5−,6−)
β+, p (15 %) 151Tm
153Lu 71 82 152,95877(22) 0,9(2) s α (70 %) 149Tm 11/2−
β+ (30 %) 153Yb
153m1Lu 80(5) keV 1# s TI 153Yb 1/2+
153m2Lu 2502,5(4) keV >0,1 µs TI 153Yb 23/2−
153m3Lu 2632,9(5) keV 15(3) µs TI 153m2Yb 27/2−
154Lu 71 83 153.95752(22)# 1# s β+ 154Yb (2−)
154m1Lu 58(13) keV 1,12(8) s (9+)
154m2Lu >2562 keV 35(3) µs (17+)
155Lu 71 84 154,954316(22) 68,6(16) ms α (76 %) 151Tm (11/2−)
β+ (24 %) 155Yb
155m1Lu 20(6) keV 138(8) ms α (88 %) 151Tm (1/2+)
β+ (12 %) 155Yb
155m2Lu 1781,0(20) keV 2,70(3) ms (25/2−)
156Lu 71 85 155,95303(8) 494(12) ms α (95 %) 152Tm (2)−
β+ (5 %) 156Yb
156mLu 220(80)# keV 198(2) ms α (94 %) 152Tm (9)+
β+ (6 %) 156Yb
157Lu 71 86 156,950098(20) 6,8(18) s β+ 157Yb (1/2+,3/2+)
α 153Tm
157mLu 21,0(20) keV 4,79(12) s β+ (94 %) 157Yb (11/2−)
α (6 %) 153Tm
158Lu 71 87 157,949313(16) 10,6(3) s β+ (99,09 %) 158Yb 2−
α (0,91 %) 154Tm
159Lu 71 88 158,94663(4) 12,1(10) s β+ (99,96 %) 159Yb 1/2+#
α (0,04 %) 155Tm
159mLu 100(80)# keV 10# s 11/2−#
160Lu 71 89 159,94603(6) 36,1(3) s β+ 160Yb 2−#
α (10−4 %) 156Tm
160mLu 0(100)# keV 40(1) s
161Lu 71 90 160,94357(3) 77(2) s β+ 161Yb 1/2+
161mLu 166(18) keV 7,3(4) ms TI 161Lu (9/2−)
162Lu 71 91 161,94328(8) 1,37(2) min β+ 162Yb (1−)
162m1Lu 120(200)# keV 1,5 min β+ 162Yb 4−#
TI (rare) 162Lu
162m2Lu 300(200)# keV 1,9 min
163Lu 71 92 162,94118(3) 3,97(13) min β+ 163Yb 1/2(+)
164Lu 71 93 163,94134(3) 3,14(3) min β+ 164Yb 1(−)
165Lu 71 94 164,939407(28) 10,74(10) min β+ 165Yb 1/2+
166Lu 71 95 165,93986(3) 2,65(10) min β+ 166Yb (6−)
166m1Lu 34,37(5) keV 1,41(10) min CE (58 %) 166Yb 3(−)
TI (42 %) 166Lu
166m2Lu 42,9(5) keV 2,12(10) min 0(−)
167Lu 71 96 166,93827(3) 51,5(10) min β+ 167Yb 7/2+
167mLu 0(30)# keV >1 min 1/2(−#)
168Lu 71 97 167,93874(5) 5,5(1) min β+ 168Yb (6−)
168mLu 180(110) keV 6,7(4) min β+ (95 %) 168Yb 3+
TI (5 %) 168Lu
169Lu 71 98 168,937651(6) 34,06(5) h β+ 169Yb 7/2+
169mLu 29,0(5) keV 160(10) s TI 169Lu 1/2−
170Lu 71 99 169,938475(18) 2,012(20) j β+ 170Yb 0+
170mLu 92,91(9) keV 670(100) ms TI 170Lu (4)−
171Lu 71 100 170,9379131(30) 8,24(3) j β+ 171Yb 7/2+
171mLu 71,13(8) keV 79(2) s TI 171Lu 1/2−
172Lu 71 101 171,939086(3) 6,70(3) j β+ 172Yb 4−
172m1Lu 41,86(4) keV 3,7(5) min TI 172Lu 1−
172m2Lu 65,79(4) keV 0,332(20) µs (1)+
172m3Lu 109,41(10) keV 440(12) µs (1)+
172m4Lu 213,57(17) keV 150 ns (6−)
173Lu 71 102 172,9389306(26) 1,37(1) a CE 173Yb 7/2+
173mLu 123,672(13) keV 74.2(10) µs 5/2−
174Lu 71 103 173,9403375(26) 3,31(5) a β+ 174Yb (1)−
174m1Lu 170,83(5) keV 142(2) j TI (99,38 %) 174Lu 6−
CE (0,62 %) 174Yb
174m2Lu 240,818(4) keV 395(15) ns (3+)
174m3Lu 365,183(6) keV 145(3) ns (4−)
175Lu 71 104 174,9407718(23) Observé stable[n 4] 7/2+
175m1Lu 1392,2(6) keV 984(30) µs (19/2+)
175m2Lu 353,48(13) keV 1,49(7) µs 5/2−
176Lu[n 5],[n 6] 71 105 175,9426863(23) 38,5(7)×109 a β 176Hf 7−
176mLu 122,855(6) keV 3,664(19) h β (99,9 %) 176Hf 1−
CE (0,095 %) 176Yb
177Lu 71 106 176,9437581(23) 6,6475(20) d β 177Hf 7/2+
177m1Lu 150,3967(10) keV 130(3) ns 9/2−
177m2Lu 569,7068(16) keV 155(7) µs 1/2+
177m3Lu 970,1750(24) keV 160,44(6) d β (78,3 %) 177Hf 23/2−
TI (21,7 %) 177Lu
177m4Lu 3900(10) keV 7(2) min

[6(+3−2) min]

39/2−
178Lu 71 107 177,945955(3) 28,4(2) min β 178Hf 1(+)
178mLu 123,8(26) keV 23,1(3) min β 178Hf 9(−)
179Lu 71 108 178,947327(6) 4,59(6) h β 179Hf 7/2(+)
179mLu 592,4(4) keV 3,1(9) ms TI 179Lu 1/2(+)
180Lu 71 109 179,94988(8) 5,7(1) min β 180Hf 5+
180m1Lu 13,9(3) keV ~1 s TI 180Lu 3−
180m2Lu 624,0(5) keV >=1 ms (9−)
181Lu 71 110 180,95197(32)# 3,5(3) min β 181Hf (7/2+)
182Lu 71 111 181,95504(21)# 2,0(2) min β 182Hf (0,1,2)
183Lu 71 112 182,95757(32)# 58(4) s β 183Hf (7/2+)
184Lu 71 113 183,96091(43)# 20(3) s β 184Hf (3+)
  1. En gras pour les isotopes stables ou quasi-stables (demi-vie supérieure à l'âge de l'univers)
  2. Abréviations:
    CE : Capture électronique
    TI : Transition isomérique
  3. En gras pour les isotopes stables
  4. On le soupçonne de se désintégrer en 171Tm par radioactivité α
  5. Radionucléide primordial
  6. Utilisé dans la datation au lutécium-hafnium

Notes[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 dont la détermination est fragile 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]

Sources[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