Isotopes du tungstène

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Le tungstène (W) possède 35 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 158 et 192, ainsi que 11 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, quatre sont stables, 182W, 183W, 184W et 186W, et ils constituent avec 180W, un radioisotope quasi-stable, la totalité du tungstène naturel, dans des proportions variant de 14 à 30 % (0,12% pour 180W). Comme tous les éléments plus lourds que le zirconium, le tungstène est théoriquement instable et tous ses isotopes stables sont soupçonnés d'être faiblement radioactifs, se désintégrant par émission α en isotopes du hafnium correspondants. On attribue au tungstène une masse atomique standard de 183,84(1) u.

Parmi les radioisotopes artificiels caractérisés, les plus stables sont 181W (demi-vie de 121,2 jours), 185W (75,1 jours), 188W (69,4 jours) et 178W (21,6 jours). Tous les autres radioisotopes ont une demi-vie inférieure à un jour et la plupart inférieure à huit minutes.

Parmi les isomères nucléaires, le plus stable est 179m1W (t* de 6,4 minutes).

Les radioisotopes les plus légers (A ≤ 170) se désintègrent soit par émission de positron+) en isotopes du tantale soit par émission α en isotopes du hafnium, dans des proportions très variables selon les isotopes. Les radioisotopes plus lourds, mais plus légers que les isotopes stables (171 ≤A ≤ 182) se désintègrent eux par émission de positron+) en isotopes du tantale, à l'exception de 176W, 178W et 181W qui se désintègrent par capture électronique (également en isotopes du tantale), ainsi que de 180W qui se désintègre par émission α. Les radioisotopes plus lourds que les isotopes stables se désintègrent tous par désintégration β- en isotopes du rhénium.

Isotopes notables[modifier | modifier le code]

Tungstène naturel[modifier | modifier le code]

Le tungstène naturel est constitué des quatre isotopes stables 182W, 183W, 184W et 186W, et du radioisotope primordial quasi-stable 180W (demi-vie de 1,8 × 1018 années), qui est très minoritaire.

Isotope Abondance

(pourcentage molaire)

180W 0,12 (1) %
182W 26,50 (16) %
183W 14,31 (4) %
184W 30,64 (2) %
186W 28,43 (19) %

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
158W 74 84 157,97456(54)# 1,37(17) ms α 154Hf 0+
158mW 1889(8) keV 143(19) µs 8+
159W 74 85 158,97292(43)# 8,2(7) ms α (82%) 155Hf 7/2-#
β+ (18%) 159Ta
160W 74 86 159,96848(22) 90(5) ms α (87%) 156Hf 0+
β+ (14%) 160Ta
161W 74 87 160,96736(21)# 409(16) ms α (73%) 157Hf 7/2-#
β+ (23%) 161Ta
162W 74 88 161,963497(19) 1,36(7) s β+ (53%) 162Ta 0+
α (47%) 158Hf
163W 74 89 162,96252(6) 2,8(2) s β+ (59%) 163Ta 3/2-#
α (41%) 159Hf
164W 74 90 163,958954(13) 6,3(2) s β+ (97,4%) 164Ta 0+
α (2,6%) 160Hf
165W 74 91 164,958280(27) 5,1(5) s β+ (99,8%) 165Ta 3/2-#
α (0,2%) 161Hf
166W 74 92 165,955027(11) 19,2(6) s β+ (99,96%) 166Ta 0+
α (0,035%) 162Hf
167W 74 93 166,954816(21) 19,9(5) s β+ (>99,9%) 167Ta 3/2-#
α (<0,1%) 163Hf
168W 74 94 167,951808(17) 51(2) s β+ (99,99%) 168Ta 0+
α (0,0319%) 164Hf
169W 74 95 168,951779(17) 76(6) s β+ 169Ta (5/2-)
170W 74 96 169,949228(16) 2,42(4) min β+(99%) 170Ta 0+
α (1%) 166Hf
171W 74 97 170,94945(3) 2,38(4) min β+ 171Ta (5/2-)
172W 74 98 171,94729(3) 6,6(9) min β+ 172Ta 0+
173W 74 99 172,94769(3) 7,6(2) min β+ 173Ta 5/2-
174W 74 100 173,94608(3) 33,2(21) min β+ 174Ta 0+
175W 74 101 174,94672(3) 35,2(6) min β+ 175Ta (1/2-)
176W 74 102 175,94563(3) 2,5(1) h CE 176Ta 0+
177W 74 103 176,94664(3) 132(2) min β+ 177Ta 1/2-
178W 74 104 177,945876(16) 21,6(3) j CE 178Ta 0+
179W 74 105 178,947070(17) 37,05(16) min β+ 179Ta (7/2)-
179m1W 221,926(8) keV 6,40(7) min TI (99,72%) 179W (1/2)-
β+ (0,28%) 179Ta
179m2W 1631,90(8) keV 390(30) ns (21/2+)
179m3W 3348,45(16) keV 750(80) ns (35/2-)
180W[n 4] 74 106 179,946704(4) 1,8(0,2)×1018 a α 176Hf 0+
180m1W 1529,04(3) keV 5,47(9) ms TI 180W 8-
180m2W 3264,56(21) keV 2,33(19) µs 14-
181W 74 107 180,948197(5) 121,2(2) j CE 181Ta 9/2+
182W 74 108 181,9482042(9) Observé stable[n 5] 0+
183W 74 109 182,9502230(9) Observé stable[n 6] 1/2-
183mW 309,493(3) keV 5,2(3) s TI 183W 11/2+
184W 74 110 183,9509312(9) Observé stable[n 7] 0+
185W 74 111 184,9534193(10) 75,1(3) j β 185Re 3/2-
185mW 197,43(5) keV 1,597(4) min TI 185W 11/2+
186W 74 112 185,9543641(19) Observé stable[n 8] 0+
186m1W 1517,2(6) keV 18(1) µs (7-)
186m2W 3542,8(21) keV >3 ms (16+)
187W 74 113 186,9571605(19) 23,72(6) h β 187Re 3/2-
188W 74 114 187,958489(4) 69,78(5) j β 188Re 0+
189W 74 115 188,96191(21) 11,6(3) min β 189Re (3/2-)
190W 74 116 189,96318(18) 30,0(15) min β 190Re 0+
190mW 2381(5) keV <3,1 ms (10-)
191W 74 117 190,96660(21)# 20# s
[>300 ns]
3/2-#
192W 74 118 191,96817(64)# 10# s
[>300 ns]
0+
  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. Radionucléide primordial
  5. Soupçonné de se désintégrer par émission α en 178Hf avec une demi-vie supérieure à 1,70×1020 années.
  6. Soupçonné de se désintégrer par émission α en 179Hf avec une demi-vie supérieure 8,0×1019 années.
  7. Soupçonné de se désintégrer par émission α en 180Hf avec une demi-vie supérieure 1,80×1020 années.
  8. Soupçonné de se désintégrer par émission α en 182Hf avec une demi-vie supérieure 4,1×1018 années.

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