Isotopes de l'actinium
L'actinium (Ac) comme tous les éléments de numéro atomique supérieur à celui du plomb, ne possède aucun isotope stable et aucune masse atomique standard ne peut donc lui être attribuée. Il possède 31 isotopes connus, de 206Ac à 236Ac, et six isomères. Deux isotopes sont présents dans la nature, 227Ac et 228Ac, tous deux produits de désintégration intermédiaires de, respectivement, 235U et 232Th. 228Ac est extrêmement rare et presque tout l'actinium naturel est présent sous la forme d'227Ac.
Les isotopes les plus stables sont 227Ac avec une demi-vie de 21,772 ans, 225Ac avec une demi-vie de 10,0 jours et 226Ac avec une demi-vie de 29,37 heures. Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à 10 heures et la plupart inférieure à une minute. L'isotope à la durée de vie la plus courte est 217Ac avec une demi-vie de 69 nanosecondes.
L'actinium 227 purifié est à l'équilibre avec ses produits de désintégration (227Th et 223Fr) après 185 jours[1].
Isotopes notables
Actinium 225
L'actinium 225 est un émetteur alpha considéré pour des applications en alpha-immunothérapie. Pour cet usage, sa demi-vie de 10 jours est un peu longue, et il présente l'inconvénient d'être difficile à associer à un anticorps, mais il a l'avantage de libérer quatre particules alpha au cours de sa chaîne de désintégration.
Actinium 227
L'actinium 227 est historiquement associé à l'uranium, il fait partie de la chaîne de désintégration de l'uranium 235.
C'est l'isotope à plus longue demi-vie (21,77 ans) et il représente la quasi-totalité de l'actinium présent naturellement sur Terre.
Actinium 228
L'actinium 228, d'une demi-vie de 6,13 h, est historiquement associé au thorium, il fait partie de la chaîne de désintégration de l'isotope majoritaire 232Th. De là son ancienne appellation, « mésothorium 2 ».
Il joue un rôle dans la mesure du radium 228 : si on attend quatre jours que s'établisse l'équilibre 228Ra/228Ac, on peut doser le radium en établissant le spectre gamma de l'actinium, qui est plus facilement détectable par cette méthode que son isotope parent (le spectre gamma du radium 228 ne présente que des raies d'intensité inférieure à 2 % et de faible énergie, moins de 30 keV, alors que le spectre gamma de l'actinium présente trois raies facilement détectables à plus de 10 % d'intensité et d'énergie supérieure à 300 keV)[2].
Table des isotopes
Symbole de l'isotope |
Z (p) | N (n) | masse isotopique | Demi-vie | Mode(s) de désintégration[3] - [n 1] |
Isotope(s)-fils[n 2] | Spin
nucléaire |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Énergie d'excitation | |||||||
206Ac | 89 | 117 | 206,01450(8) | 25(7) ms | (3+) | ||
206m1Ac | 80(50) keV | 15(6) ms | |||||
206m2Ac | 290(110)# keV | 41(16) ms | (10-) | ||||
207Ac | 89 | 118 | 207,01195(6) | 31(8) ms [27(+11-6) ms] |
α | 203Fr | 9/2-# |
208Ac | 89 | 119 | 208,01155(6) | 97(16) ms [95(+24-16) ms] |
α (99 %) | 204Fr | (3+) |
β+ (1 %) | 208Ra | ||||||
208mAc | 506(26) keV | 28(7) ms [25(+9-5) ms] |
α (89 %) | 204Fr | (10-) | ||
TI (10 %) | 208Ac | ||||||
β+ (1 %) | 208Ra | ||||||
209Ac | 89 | 120 | 209,00949(5) | 92(11) ms | α (99 %) | 205Fr | (9/2-) |
β+ (1 %) | 209Ra | ||||||
210Ac | 89 | 121 | 210,00944(6) | 350(40) ms | α (96 %) | 206Fr | 7+# |
β+ (4 %) | 210Ra | ||||||
211Ac | 89 | 122 | 211,00773(8) | 213(25) ms | α (99,8 %) | 207Fr | 9/2-# |
β+ (0,2 %) | 211Ra | ||||||
212Ac | 89 | 123 | 212,00781(7) | 920(50) ms | α (97 %) | 208Fr | 6+# |
β+ (3 %) | 212Ra | ||||||
213Ac | 89 | 124 | 213,00661(6) | 731(17) ms | α | 209Fr | (9/2-)# |
β+ (rare) | 213Ra | ||||||
214Ac | 89 | 125 | 214,006902(24) | 8,2(2) s | α (89 %) | 210Fr | (5+)# |
β+ (11 %) | 214Ra | ||||||
215Ac | 89 | 126 | 215,006454(23) | 0,17(1) s | α (99,91 %) | 211Fr | 9/2- |
β+ (0,09 %) | 215Ra | ||||||
216Ac | 89 | 127 | 216,008720(29) | 0,440(16) ms | α | 212Fr | (1-) |
β+ (7 × 10−5 %) | 216Ra | ||||||
216mAc | 44(7) keV | 443(7) µs | (9-) | ||||
217Ac | 89 | 128 | 217,009347(14) | 69(4) ns | α (98 %) | 213Fr | 9/2- |
β+ (2 %) | 217Ra | ||||||
217mAc | 2012(20) keV | 740(40) ns | (29/2)+ | ||||
218Ac | 89 | 129 | 218,01164(5) | 1,08(9) µs | α | 214Fr | (1-)# |
218mAc | 584(50)# keV | 103(11) ns | (11+) | ||||
219Ac | 89 | 130 | 219,01242(5) | 11,8(15) µs | α | 215Fr | 9/2- |
β+ (10−6 %) | 219Ra | ||||||
220Ac | 89 | 131 | 220,014763(16) | 26,36(19) ms | α | 216Fr | (3-) |
β+ (5 × 10−4 %) | 220Ra | ||||||
221Ac | 89 | 132 | 221,01559(5) | 52(2) ms | α | 217Fr | 9/2-# |
222Ac | 89 | 133 | 222,017844(6) | 5,0(5) s | α (99 %) | 218Fr | 1- |
β+ (1 %) | 222Ra | ||||||
222mAc | 200(150)# keV | 1,05(7) min | α (88,6 %) | 218Fr | high | ||
TI (10 %) | 222Ac | ||||||
β+ (1,4 %) | 222Ra | ||||||
223Ac | 89 | 134 | 223,019137(8) | 2,10(5) min | α (99 %) | 219Fr | (5/2-) |
CE (1 %) | 223Ra | ||||||
DC (3,2 × 10−9 %) | 209Bi 14C | ||||||
224Ac | 89 | 135 | 224,021723(4) | 2,78(17) h | β+ (90,9 %) | 224Ra | 0- |
α (9,1 %) | 220Fr | ||||||
β− (1,6 %) | 224Th | ||||||
225Ac[n 3] | 89 | 136 | 225,023230(5) | 10,0(1) j | α | 221Fr | (3/2-) |
DC (6 × 10−10 %) | 211Bi 14C | ||||||
226Ac | 89 | 137 | 226,026098(4) | 29,37(12) h | β− (83 %) | 226Th | (1)(-#) |
CE (17 %) | 226Ra | ||||||
α (0,006 %) | 222Fr | ||||||
227Ac | 89 | 138 | 227,0277521(26) | 21,772(3) a | β− (98,61 %) | 227Th | 3/2- |
α (1,38 %) | 223Fr | ||||||
228Ac | 89 | 139 | 228,0310211(27) | 6,15(2) h | β− | 228Th | 3+ |
α (5,5 × 10−6 %) | 224Fr | ||||||
229Ac | 89 | 140 | 229,03302(4) | 62,7(5) min | β− | 229Th | (3/2+) |
230Ac | 89 | 141 | 230,03629(32) | 122(3) s | β− | 230Th | (1+) |
231Ac | 89 | 142 | 231,03856(11) | 7,5(1) min | β− | 231Th | (1/2+) |
232Ac | 89 | 143 | 232,04203(11) | 119(5) s | β− | 232Th | (1+) |
233Ac | 89 | 144 | 233,04455(32)# | 145(10) s | β− | 233Th | (1/2+) |
234Ac | 89 | 145 | 234,04842(43)# | 44(7) s | β− | 234Th | |
235Ac | 89 | 146 | 235,05123(38)# | 40# s | β− | 235Th | 1/2+# |
236Ac | 89 | 147 | 236,05530(54)# | 2# min | β− | 236Th |
- Abréviations :
DC : désintégration par émission de cluster ;
CE : capture électronique ;
TI : transition isomérique. - Isotopes stables en gras.
- Utilisé en médecine nucléaire.
Remarques
- 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 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.
Notes et références
- (en) G. D. Considine (dir.), Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry, Wiley Interscience, , 1856 p. (ISBN 978-0-471-61525-5), « Chemical Elements », p. 332
- « NUCLÉIDE-LARA on the web (2016) », sur laraweb.free.fr (consulté le )
- (en)Universal Nuclide Chart
- Masse des isotopes depuis :
- (en) G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and 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 :
- (en) J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and 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)
- (en) 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-vies, spins et données sur les isomères sélectionnés depuis les sources suivantes :
- (en) G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and 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 ])
- (en) National Nuclear Data Center, « NuDat 2.1 database », Brookhaven National Laboratory (consulté en )
- (en) N. E. Holden et D. R. Lide (dir.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, , 85e éd., 2712 p. (ISBN 978-0-8493-0485-9, lire en ligne), « Table of the Isotopes », Section 11
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Isotopes of actinium » (voir la liste des auteurs).
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 |