Isotopes du lutécium
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 | 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+) |
- En gras pour les isotopes stables ou quasi stables (demi-vie supérieure à l'âge de l'univers)
- Abréviations:
CE : Capture électronique
TI : Transition isomérique
- En gras pour les isotopes stables
- On le soupçonne de se désintégrer en 171Tm par radioactivité α
- Radionucléide primordial
- 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]- « Universal Nuclide Chart »
, nucleonica
Sources
[modifier | modifier le code]- Masses isotopiques à partir de :
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot et O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », Nuclear Physics A, vol. 729, , p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du ])
- Compositions isotopiques et masses atomiques standards à partir de :
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman et P. D. P. Taylor, « Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) », Pure and Applied Chemistry, vol. 75, no 6, , p. 683–800 (DOI 10.1351/pac200375060683, lire en ligne)
- M. E. Wieser, « Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) », Pure and Applied Chemistry, vol. 78, no 11, , p. 2051–2066 (DOI 10.1351/pac200678112051, résumé, lire en ligne)
- Demi-vie, spin et données isomériques numéros des sources suivantes.
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot et O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », Nuclear Physics A, vol. 729, , p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du ])
- National Nuclear Data Center, « NuDat 2.1 database », Brookhaven National Laboratory (consulté en )
- N. E. Holden, CRC Handbook of Chemistry and Physics, D. R. Lide, , 85th éd., 2712 p. (ISBN 978-0-8493-0485-9, lire en ligne), « Table of the Isotopes », Section 11
| 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 |
