Isotopes du scandium

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Le scandium (Sc) possède 25 isotopes de nombre de masse variant entre 36 et 60, et 10 isomères nucléaires connus. Parmi eux, seul 45Sc est stable et constitue l'intégralité du scandium présent dans la nature, faisant du scandium à la fois un élément monoisotopique et un élément mononucléidique. Sa masse atomique standard est de 44.955912(6) u.

Les plus stables des radioisotopes sont 46Sc avec une demi-vie de 83,8 jours, 47Sc avec une demi-vie de 3,35 jours, et 48Sc avec une demi-vie de 43,7 heures. Tous les autres isotopes ont des demi-vies inférieures à quatre heures, et la plupart inférieure à deux minutes, le moins stable étant 39Sc avec une demi-vie inférieure à 300 nanosecondes. Les demi-vie des isotopes de nombre de masse inférieure à 39 est inconnue.

Les radioisotopes plus légers que 45Sc se désintègrent principalement par émission de positron+), à l'exception des trois plus légers qui se désintègrent eux par émission de proton, tous en isotopes du calcium. Les isotopes les plus lourds se désintègrent eux principalement par désintégration β- en isotopes du titane.

Parmi les 10 isomères nucléaires, le plus stable est 44mSc (t1/2 de 58,6 h).

Table des isotopes[modifier | modifier le code]

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

fils[n 2]

Spin

nucléaire

Énergie d'excitation
37Sc 21 16 37,00305(32)# p 36Ca 7/2-#
38Sc 21 17 37,99470(32)# <300 ns p 37Ca (2-)#
38mSc p 37Ca
39Sc 21 18 38,984790(26) <300 ns p 38Ca (7/2-)#
40Sc 21 19 39,977967(3) 182,3(7) ms β+ (99,54%) 40Ca 4-
β+, p (0,44%) 39K
β+, α (0,017%) 36Ar
41Sc 21 20 40,96925113(24) 596,3(17) ms β+ 41Ca 7/2-
42Sc 21 21 41,96551643(29) 681,3(7) ms β+ 42Ca 0+
42mSc 616,28(6) keV 61,7(4) s β+ 42Ca (7,5,6)+
43Sc 21 22 42,9611507(20) 3,891(12) h β+ 43Ca 7/2-
43m1Sc 151,4(2) keV 438(7) µs 3/2+
43m2Sc 3123,2(3) keV 470(4) ns (19/2)-
44Sc 21 23 43,9594028(19) 3,97(4) h β+ 44Ca 2+
44m1Sc 67,8680(14) keV 154,2(8) ns 1-
44m2Sc 270,95(20) keV 58,61(10) h TI (98,8%) 44Sc 6+
β+ (1,2%) 44Ca
44m3Sc 146,224(22) keV 50,4(7) µs 0-
45Sc 21 24 44,9559119(9) Stable 7/2-
45mSc 12,40(5) keV 318(7) ms TI 45Sc 3/2+
46Sc 21 25 45,9551719(9) 83,79(4) d β- 46Ti 4+
46m1Sc 52,011(1) keV 9,4(8) µs 6+
46m2Sc 142,528(7) keV 18,75(4) s TI 46Sc 1-
47Sc 21 26 46,9524075(22) 3,3492(6) d β- 47Ti 7/2-
47mSc 766,83(9) keV 272(8) ns (3/2)+
48Sc 21 27 47,952231(6) 43,67(9) h β- 48Ti 6+
49Sc 21 28 48,950024(4) 57,2(2) min β- 49Ti 7/2-
50Sc 21 29 49,952188(17) 102,5(5) s β- 50Ti 5+
50mSc 256,895(10) keV 350(40) ms TI (97,5%) 50Sc 2+,3+
β- (2,5%) 50Ti
51Sc 21 30 50,953603(22) 12,4(1) s β- 51Ti (7/2)-
52Sc 21 31 51,95668(21) 8,2(2) s β- 52Ti 3(+)
53Sc 21 32 52,95961(32)# >3 s β- (>99,9%) 53Ti (7/2-)#
β-, n (<0,1%) 52Ti
54Sc 21 33 53,96326(40) 260(30) ms β- (>99,9%) 54Ti 3+#
β-, n (<0,1%) 53Ti
54mSc 110(3) keV 7(5) µs (5+)
55Sc 21 34 54,96824(79) 0,115(15) s β- (>99,9%) 55Ti 7/2-#
β-, n (<0,1%) 54Ti
56Sc 21 35 55,97287(75)# 35(5) ms β- 56Ti (1+)
57Sc 21 36 56,97779(75)# 13(4) ms β- 57Ti 7/2-#
58Sc 21 37 57,98371(86)# 12(5) ms β- 58Ti (3+)#
59Sc 21 38 58,98922(97)# 10# ms β-, n 58Ti 7/2-#
β- 59Ti
60Sc 21 39 59,99571(97)# 3# ms 3+#
  1. Abréviation :
    TI : transition isomérique.
  2. Isotopes stables en gras.

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[2].
  • Masses des isotopes données par la Commission sur les Symboles, les Unités, la Nomenclature, les Masses atomiques et les Constantes fondamentales (SUNAMCO) de l'IUPAP
  • Abondances isotopiques données par la Commission des Abondances isotopiques et des Poids atomiques de l'IUPAC

Notes et 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