Isotopes du rhénium

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Le rhénium (Re, numéro atomique 75) possède 35 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 160 et 194, ainsi que 21 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, un seul est stable, 185Re, faisant du rhénium un élément monoisotopique. Cependant, à l'instar du vanadium, du rubidium, du lutécium, du lanthane, de l'europium et de l'indium, il coexiste avec un radioisotope naturel à longue période, 187Re (demi-vie de 41,2 milliards d'années, trois fois l'âge de l'univers) ce qui fait que le rhénium n'est pas un élément mononucléidique. Comme dans les cas de l'indium et du tellure, ce radioisotope est même l'isotope majoritaire. Une masse atomique standard de 186,207(1) u est attribuée au rhénium.

Parmi les 33 radioisotopes artificiels caractérisés, les plus stables sont 183Re (demi-vie de 70 jours), 184Re (38 jours), 186Re (3,72 jours), 182Re (64 heures) et 189Re (24,3 heures). Tous les autres radioisotopes ont une demi-vie inférieure à un jour, et la plupart inférieure à vingt minutes.

Parmi les isomères nucléaires, les plus stables sont 186mRe (t1/2 de 200 000 années) et 184mRe (169 jours). Tous les autres ont une demi-vie inférieure à un jour.

Les deux radioisotopes les plus légers (160Re et 161Re) se désintègrent principalement par émission de proton. Ceux légèrement plus lourds (162 ≤ A ≤ 170) se désintègrent soit par émission de positron+) en isotopes du tungstène soit par émission α en isotopes du tantale, dans des proportions très variables selon les isotopes. Les suivants (171 ≤ A ≤ 182) se désintègrent eux par émission de positron (β+) en isotopes du tungstène, et 183Re par capture électronique (également en isotope du tungstène). Les radioisotopes plus lourds que l'isotope stable se désintègrent tous majoritairement par désintégration β- en isotopes de l'osmium.

Isotopes notables[modifier | modifier le code]

Rhénium naturel[modifier | modifier le code]

Le rhénium naturel est constitué de l'isotope stable 185Re et du radioisotope primordial 187Re.

Isotope Abondance

(pourcentage molaire)

185Re 37,40 (2) %
187Re 62,60 (2) %

Rhénium 187[modifier | modifier le code]

La désintégration du radioisotope 187Re (demi-vie de 41,2 milliards d'années) en 187Os est utilisée dans le cadre de la datation par le rhénium-osmium, qui permet de dater la formation de certains dépôts minéraux.

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
160Re 75 85 159,98212(43)# 860(120) µs
[0,82(+15−9) ms]
p (91 %) 159W (2−)
α (9 %) 156Ta
161Re 75 86 160,97759(22) 0,37(4) ms p 160W 1/2+
161mRe 123,8(13) keV 15,6(9) ms α 157Ta 11/2−
162Re 75 87 161,97600(22)# 107(13) ms α (94 %) 158Ta (2−)
β+ (6 %) 162W
162mRe 173(10) keV 77(9) ms α (91 %) 158Ta (9+)
β+ (9 %) 162W
163Re 75 88 162,972081(21) 390(70) ms β+ (68 %) 163W (1/2+)
α (32 %) 159Ta
163mRe 115(4) keV 214(5) ms α (66 %) 159Ta (11/2−)
β+ (34 %) 163W
164Re 75 89 163,97032(17)# 0,53(23) s α (58 %) 160Ta high
β+ (42 %) 164W
164mRe 120(120)# keV 530(230) ms (2#)−
165Re 75 90 164,967089(30) 1# s β+ 165W 1/2+#
α 161Ta
165mRe 47(26) keV 2,1(3) s β+ (87 %) 165W 11/2−#
α (13 %) 161Ta
166Re 75 91 165,96581(9)# 2# s β+ 166W 2−#
α 162Ta
167Re 75 92 166,96260(6)# 3,4(4) s α 163Ta 9/2−#
β+ 167W
167mRe 130(40)# keV 5,9(3) s β+ (99,3 %) 167W 1/2+#
α (0,7 %) 163Ta
168Re 75 93 167,96157(3) 4,4(1) s β+ (99,99 %) 168W (5+,6+,7+)
α (0,005 %) 164Ta
168mRe non-exist 6,6(15) s
169Re 75 94 168,95879(3) 8,1(5) s β+ (99,99 %) 169W 9/2−#
α (0,005 %) 165Ta
169mRe 145(29) keV 15,1(15) s β+ (99,8 %) 169W 1/2+#
α (0,2 %) 164Ta
170Re 75 95 169,958220(28) 9,2(2) s β+ (99,99 %) 170W (5+)
α (0,01 %) 166Ta
171Re 75 96 170,95572(3) 15,2(4) s β+ 171W (9/2−)
172Re 75 97 171,95542(6) 15(3) s β+ 172W (5)
172mRe 0(100)# keV 55(5) s β+ 172W (2)
173Re 75 98 172,95324(3) 1,98(26) min β+ 173W (5/2−)
174Re 75 99 173,95312(3) 2,40(4) min β+ 174W
175Re 75 100 174,95138(3) 5,89(5) min β+ 175W (5/2−)
176Re 75 101 175,95162(3) 5,3(3) min β+ 176W 3+
177Re 75 102 176,95033(3) 14(1) min β+ 177W 5/2−
177mRe 84,71(10) keV 50(10) µs 5/2+
178Re 75 103 177,95099(3) 13,2(2) min β+ 178W (3+)
179Re 75 104 178,949988(26) 19,5(1) min β+ 179W (5/2)+
179m1Re 65,39(9) keV 95(25) µs (5/2−)
179m2Re 1684,59(14)+Y keV >0,4 µs (23/2+)
180Re 75 105 179,950789(23) 2,44(6) min β+ 180W (1)−
181Re 75 106 180,950068(14) 19,9(7) h β+ 181W 5/2+
182Re 75 107 181,95121(11) 64,0(5) h β+ 182W 7+
182m1Re 60(100) keV 12,7(2) h β+ 182W 2+
182m2Re 235,736(10)+X keV 585(21) ns 2−
182m3Re 461,3(1)+X keV 0,78(9) µs (4−)
183Re 75 108 182,950820(9) 70,0(14) j CE 183W 5/2+
183mRe 1907,6(3) keV 1,04(4) ms TI 183Re (25/2+)
184Re 75 109 183,952521(5) 38,0(5) j β+ 184W 3(−)
184mRe 188,01(4) keV 169(8) j TI (75,4 %) 184Re 8(+)
β+ (24,6 %) 184W
185Re 75 110 184,9529550(13) Observé stable[n 4] 5/2+
185mRe 2124(2) keV 123(23) ns (21/2)
186Re 75 111 185,9549861(13) 3,7186(5) j β (93,1 %) 186Os 1−
CE (6,9 %) 186W
186mRe 149(7) keV 2,0(5)×105 a TI (90 %) 186Re (8+)
β (10 %) 186Os
187Re[n 5],[n 6] 75 112 186,9557531(15) 41,2(2)×109 a[n 7] β (99,99 %) 187Os 5/2+
α (10−4 %) 183Ta
188Re 75 113 187,9581144(15) 17,0040(22) h β 188Os 1−
188mRe 172,069(9) keV 18,59(4) min TI 188Re (6)−
189Re 75 114 188,959229(9) 24,3(4) h β 189Os 5/2+
190Re 75 115 189,96182(16) 3,1(3) min β 190Os (2)−
190mRe 210(50) keV 3,2(2) h β (54,4 %) 190Os (6−)
TI (45,6 %) 190Re
191Re 75 116 190,963125(11) 9,8(5) min β 191Os (3/2+,1/2+)
192Re 75 117 191,96596(21)# 16(1) s β 192Os
193Re 75 118 192,96747(21)# 30# s [>300 ns] 5/2+#
194Re 75 119 193,97042(32)# 2# s [>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. Soupçonné de se désintégrer par émission α en 181Ta
  5. Radionucléide primordial
  6. Utilisé en datation radiométrique par le rhénium-osmium.
  7. Peut subir une désintégration β à l'état fondamental avec une demi-vie de 33 années quand totalement ionisé.

Remarques[modifier | modifier le code]

  • Les valeurs marquées d'un # ne proviennent pas uniquement des données expérimentales, mais aussi au moins en partie 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[2].

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Universal Nuclide Chart
  2. (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