Isotopes du néodyme

Le néodyme (Nd, numéro atomique 60) naturel est composé de cinq isotopes stables (¹⁴²Nd, ¹⁴³Nd, ¹⁴⁵Nd, ¹⁴⁶Nd et¹⁴⁸Nd) et de deux radioisotopes primordiaux à très longue demi-vie (¹⁴⁴Nd et ¹⁵⁰Nd). En tout, trente-trois radioisotopes du néodyme ont été caractérisés ; hormis les deux radioisotopes primordiaux, ils ont tous une demi-vie inférieure à un mois. On connaît également au néodyme treize isomères nucléaires, dont le plus stable est le ^139mNd (t_1/2 = 5,5 h).

Les produits de désintégration des isotopes plus légers que ¹⁴²Nd sont des isotopes du praséodyme, et les produits de désintégration des isotopes plus lourds sont des isotopes du prométhium.

Masse atomique standard : 144,242(3) u.

Néodyme naturel

Le néodyme est composé de cinq isotopes stables (¹⁴²Nd, ¹⁴³Nd, ¹⁴⁵Nd, ¹⁴⁶Nd et¹⁴⁸Nd) et de deux radioisotopes primordiaux quasi stables à très longue demi-vie (¹⁴⁴Nd - demi-vie de 2,29 × 10¹⁵ années, plus de 100 000 fois l'âge de l'univers - et ¹⁵⁰Nd - demi-vie de 6,7 × 10¹⁸ années).

Isotope	Abondance (pourcentage molaire)	Gamme de variation naturelle
¹⁴²Nd	27,2 (5) %	26,8 - 27,3
¹⁴³Nd	12,2 (2) %	12,12 - 12,32
¹⁴⁴Nd	23,8 (3) %	23,79 - 13,97
¹⁴⁵Nd	8,3 (1) %	8,23 - 8,35
¹⁴⁶Nd	17,2 (3) %	17,06 - 17,35
¹⁴⁸Nd	5,7 (1) %	5,66 - 5,78
¹⁵⁰Nd	5,6 (2) %	5,53 - 5,69

Table

symbole du nucléide	Z(p)	N(n)	masse isotopique (u)	demi-vie[n 1]	Modes de désintégration[1] - [n 2]	Isotopes fils [n 3]	spin nucléaire
symbole du nucléide	énergie d'excitation			demi-vie[n 1]	Modes de désintégration[1] - [n 2]	Isotopes fils [n 3]	spin nucléaire
¹²⁴Nd	60	64	123,95223(64)#	500# ms			0+
¹²⁵Nd	60	65	124,94888(43)#	600(150) ms			5/2(+#)
¹²⁶Nd	60	66	125,94322(43)#	1# s [>200 ns]	β⁺	¹²⁶Pr	0+
¹²⁷Nd	60	67	126,94050(43)#	1,8(4) s	β⁺	¹²⁷Pr	5/2+#
¹²⁷Nd	60	67	126,94050(43)#	1,8(4) s	β⁺, p (rare)	¹²⁶Ce	5/2+#
¹²⁸Nd	60	68	127,93539(21)#	5# s	β⁺	¹²⁸Pr	0+
¹²⁸Nd	60	68	127,93539(21)#	5# s	β⁺, p (rare)	¹²⁷Ce	0+
¹²⁹Nd	60	69	128,93319(22)#	4,9(2) s	β⁺	¹²⁹Pr	5/2+#
¹²⁹Nd	60	69	128,93319(22)#	4,9(2) s	β⁺, p (rare)	¹²⁸Ce	5/2+#
¹³⁰Nd	60	70	129,92851(3)	21(3) s	β⁺	¹³⁰Pr	0+
¹³¹Nd	60	71	130,92725(3)	33(3) s	β⁺	¹³¹Pr	(5/2)(+#)
¹³¹Nd	60	71	130,92725(3)	33(3) s	β⁺, p (rare)	¹³⁰Ce	(5/2)(+#)
¹³²Nd	60	72	131,923321(26)	1,56(10) min	β⁺	¹³²Pr	0+
¹³³Nd	60	73	132,92235(5)	70(10) s	β⁺	¹³³Pr	(7/2+)
^133m1Nd	127,97(11) keV			~70 s	β⁺	¹³³Pr	(1/2)+
^133m2Nd	176,10(10) keV			~300 ns			(9/2–)
¹³⁴Nd	60	74	133,918790(13)	8,5(15) min	β⁺	¹³⁴Pr	0+
^134mNd	2293,1(4) keV			410(30) µs			(8)–
¹³⁵Nd	60	75	134,918181(21)	12,4(6) min	β⁺	¹³⁵Pr	9/2(–)
^135mNd	65,0(2) keV			5,5(5) min	β⁺	¹³⁵Pr	(1/2+)
¹³⁶Nd	60	76	135,914976(13)	50,65(33) min	β⁺	¹³⁶Pr	0+
¹³⁷Nd	60	77	136,914567(12)	38,5(15) min	β⁺	¹³⁷Pr	1/2+
^137mNd	519,43(17) keV			1,60(15) s	TI	¹³⁷Nd	(11/2–)
¹³⁸Nd	60	78	137,911950(13)	5,04(9) h	β⁺	¹³⁸Pr	0+
^138mNd	3174,9(4) keV			410(50) ns			(10+)
¹³⁹Nd	60	79	138,911978(28)	29,7(5) min	β⁺	¹³⁹Pr	3/2+
^139m1Nd	231,15(5) keV			5,50(20) h	β⁺ (88,2 %)	¹³⁹Pr	11/2–
^139m1Nd	231,15(5) keV			5,50(20) h	TI (11,8 %)	¹³⁹Nd	11/2–
^139m2Nd	2570,9+X keV			≥141 ns
¹⁴⁰Nd	60	80	139,90955(3)	3,37(2) j	CE	¹⁴⁰Pr	0+
^140mNd	2221,4(1) keV			600(50) µs			7–
¹⁴¹Nd	60	81	140,909610(4)	2,49(3) h	β⁺	¹⁴¹Pr	3/2+
^141mNd	756,51(5) keV			62,0(8) s	TI (99,95 %)	¹⁴¹Nd	11/2–
^141mNd	756,51(5) keV			62,0(8) s	β⁺ (,05 %)	¹⁴¹Pr	11/2–
¹⁴²Nd	60	82	141,9077233(25)	Stable[n 4]			0+
¹⁴³Nd[n 5] - [n 6]	60	83	142,9098143(25)	Observé stable[n 7]			7/2−
¹⁴⁴Nd[n 5] - [n 8]	60	84	143,9100873(25)	2,29(16) × 10¹⁵ a	α	¹⁴⁰Ce	0+
¹⁴⁵Nd[n 5]	60	85	144,9125736(25)	Observé stable[n 9]			7/2−
¹⁴⁶Nd[n 5]	60	86	145,9131169(25)	Observé stable[n 10]			0+
¹⁴⁷Nd[n 5]	60	87	146,9161004(25)	10,98(1) j	β⁻	¹⁴⁷Pm	5/2−
¹⁴⁸Nd[n 5]	60	88	147,916893(3)	Observé stable[n 11]			0+
¹⁴⁹Nd[n 5]	60	89	148,920149(3)	1,728(1) h	β⁻	¹⁴⁹Pm	5/2−
¹⁵⁰Nd[n 5] - [n 8]	60	90	149,920891(3)	6,7(7) × 10¹⁸ a	β⁻β⁻	¹⁵⁰Sm	0+
¹⁵¹Nd	60	91	150,923829(3)	12,44(7) min	β⁻	¹⁵¹Pm	3/2+
¹⁵²Nd	60	92	151,924682(26)	11,4(2) min	β⁻	¹⁵²Pm	0+
¹⁵³Nd	60	93	152,927698(29)	31,6(10) s	β⁻	¹⁵³Pm	(3/2)−
¹⁵⁴Nd	60	94	153,92948(12)	25,9(2) s	β⁻	¹⁵⁴Pm	0+
^154m1Nd	480(150)# keV			1,3(5) µs
^154m2Nd	1349(10) keV			>1 µs			(5−)
¹⁵⁵Nd	60	95	154,93293(16)#	8,9(2) s	β⁻	¹⁵⁵Pm	3/2−#
¹⁵⁶Nd	60	96	155,93502(22)	5,49(7) s	β⁻	¹⁵⁶Pm	0+
^156mNd	1432(5) keV			135 ns			5−
¹⁵⁷Nd	60	97	156,93903(21)#	2# s [>300 ns]	β⁻	¹⁵⁷Pm	5/2−#
¹⁵⁸Nd	60	98	157,94160(43)#	700# ms [>300 ns]	β⁻	¹⁵⁸Pm	0+
¹⁵⁹Nd	60	99	158,94609(54)#	500# ms	β⁻	¹⁵⁹Pm	7/2+#
¹⁶⁰Nd	60	100	159,94909(64)#	300# ms	β⁻	¹⁶⁰Pm	0+
¹⁶¹Nd	60	101	160,95388(75)#	200# ms	β⁻	¹⁶¹Pm	1/2−#

En gras pour les isotopes quasi stables (de demi-vie supérieure à l'âge de l'univers)
Abréviations:
CE : Capture électronique
TI : Transition isomérique
En gras pour les isotopes stables
Théoriquement capable de fission spontanée.
produit de fission
Utilisé dans la datation au samarium-néodyme
On suppose qu'il subit une désintégration α vers ¹³⁹Ce
radionucléide primordial
On suppose qu'il subit une désintégration α vers ¹⁴¹Ce avec une demi-vie supérieure à 6 × 10¹⁶ ans
On suppose qu'il subit une désintégration α vers ¹⁴²Ce
On suppose qu'il subit une désintégration α vers ¹⁴⁴Ce avec une demi-vie supérieure à 3,0 × 10¹⁸ ans

Notes

Ce diagramme montre l’abondance isotopique naturelle (normale) du néodyme, ainsi que celle du site du réacteur nucléaire naturel d'Oklo modifiée par les isotopes du néodyme produits par la fission de ²³⁵U.

L'évaluation de la composition isotopique est valable pour la plupart des échantillons commerciaux, mais pas tous.
Des échantillons géologiques exceptionnels sont connus pour lesquels la composition isotopique se trouve en dehors de la plage donnée. L'incertitude sur la masse atomique peut excéder la valeur donnée pour de tels spécimens.
Les valeurs notées # ne viennent pas uniquement de données expérimentales, mais sont au moins partiellement extrapolées à partir de tendances observées. Les spins dont la détermination est fragile sont entre parenthèses.
Les incertitudes sont données en forme courte entre parenthèses après les derniers chiffres significatifs correspondant. Les valeurs d'incertitude sont données pour un écart-type, sauf pour la composition isotopique et la masse atomique standard venant de l'IUPAC, qui utilise les incertitudes étendues.

Références

« Universal Nuclide Chart » , nucleonica

Masses isotopiques issues 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,‎ 2003, p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du 23 septembre 2008])
Compositions isotopiques et masses atomiques standards issues 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, n^o 6,‎ 2003, 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, n^o 11,‎ 2006, p. 2051–2066 (DOI 10.1351/pac200678112051, résumé, lire en ligne)
Demi-vie, spin, et données isomériques issues 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,‎ 2003, p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du 23 septembre 2008])
- National Nuclear Data Center, « NuDat 2.1 database », Brookhaven National Laboratory (consulté en septembre 2005)
- (en) N. E. Holden et D. R. Lide (dir.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, 2004, 85^e éd., 2712 p. (ISBN 978-0-8493-0485-9, lire en ligne), « Table of the Isotopes », Section 11

Tableau périodique des isotopes

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