Isotopes du samarium

Le samarium (Sm, numéro atomique 62) naturel est composé de cinq isotopes stables (¹⁴⁴Sm, ¹⁴⁹Sm, ¹⁵⁰Sm, ¹⁵²Sm et ¹⁵⁴Sm) et de deux radioisotopes à très longue demi-vie, ¹⁴⁷Sm et ¹⁴⁸Sm. ¹⁴⁶Sm a également une très longue demi-vie (1,03×10⁸ a) mais il n'a pas encore été détecté dans le milieu naturel, et son existence comme nucléide primordial reste incertaine.

Samarium naturel

Le samarium naturel est constitué des cinq isotopes stables (¹⁴⁴Sm, ¹⁴⁹Sm, ¹⁵⁰Sm, ¹⁵²Sm et ¹⁵⁴Sm) et de deux radioisotopes quasi stables, ¹⁴⁷Sm (demi-vie de 1,06×10¹¹ a) et ¹⁴⁸Sm (7×10¹⁵ a). On soupçonne l'existence de traces de ¹⁴⁶Sm comme nucléide primordial, mais il n'a pas encore été détecté ; cette détection est compliquée parce que les éléments à l'état d'ultra-traces sont généralement analysés par spectrométrie de masse, or cette technique ne peut distinguer le ¹⁴⁶Sm de son isobare le ¹⁴⁶Nd. Le signal du néodyme 146 empêche donc de voir l'éventuel signal du samarium 146[1].

Isotope	Abondance (pourcentage molaire)
¹⁴⁴Sm	3,07 (7) %
¹⁴⁶Sm	Traces (?)
¹⁴⁷Sm	14,99 (18) %
¹⁴⁸Sm	11,24 (10) %
¹⁴⁹Sm	13,82 (7) %
¹⁵⁰Sm	7,38 (1) %
¹⁵²Sm	26,75 (16) %
¹⁵⁴Sm	22,75 (29) %

Table

Symbole de l'isotope	Z (p)	N (n)	Masse isotopique (u)	Demi-vie[n 1]	Mode(s) de désintégration[2] - [n 2]	Isotope(s)-fils[n 3]	Spin nucléaire
Symbole de l'isotope	Énergie d'excitation			Demi-vie[n 1]	Mode(s) de désintégration[2] - [n 2]	Isotope(s)-fils[n 3]	Spin nucléaire
¹²⁸Sm	62	66	127,95808(54)#	0,5# s			0+
¹²⁹Sm	62	67	128,95464(54)#	550(100) ms			5/2+#
¹³⁰Sm	62	68	129,94892(43)#	1# s	β⁺	¹³⁰Pm	0+
¹³¹Sm	62	69	130,94611(32)#	1,2(2) s	β⁺	¹³¹Pm	5/2+#
¹³¹Sm	62	69	130,94611(32)#	1,2(2) s	β⁺, p (rare)	¹³⁰Nd	5/2+#
¹³²Sm	62	70	131,94069(32)#	4,0(3) s	β⁺	¹³²Pm	0+
¹³²Sm	62	70	131,94069(32)#	4,0(3) s	β⁺, p	¹³¹Nd	0+
¹³³Sm	62	71	132,93867(21)#	2,90(17) s	β⁺	¹³³Pm	(5/2+)
¹³³Sm	62	71	132,93867(21)#	2,90(17) s	β⁺, p	¹³²Nd	(5/2+)
¹³⁴Sm	62	72	133,93397(21)#	10(1) s	β⁺	¹³⁴Pm	0+
¹³⁵Sm	62	73	134,93252(17)	10,3(5) s	β⁺ (99,98 %)	¹³⁵Pm	(7/2+)
¹³⁵Sm	62	73	134,93252(17)	10,3(5) s	β⁺, p (0,02 %)	¹³⁴Nd	(7/2+)
^135mSm	0(300)# keV			2,4(9) s	β⁺	¹³⁵Pm	(3/2+,5/2+)
¹³⁶Sm	62	74	135,928276(13)	47(2) s	β⁺	¹³⁶Pm	0+
^136mSm	2264,7(11) keV			15(1) µs			(8−)
¹³⁷Sm	62	75	136,92697(5)	45(1) s	β⁺	¹³⁷Pm	(9/2−)
^137mSm	180(50)# keV			20# s	β⁺	¹³⁷Pm	1/2+#
¹³⁸Sm	62	76	137,923244(13)	3,1(2) min	β⁺	¹³⁸Pm	0+
¹³⁹Sm	62	77	138,922297(12)	2,57(10) min	β⁺	¹³⁹Pm	1/2+
^139mSm	457,40(22) keV			10,7(6) s	TI (93,7 %)	¹³⁹Sm	11/2−
^139mSm	457,40(22) keV			10,7(6) s	β⁺ (6,3 %)	¹³⁹Pm	11/2−
¹⁴⁰Sm	62	78	139,918995(13)	14,82(12) min	β⁺	¹⁴⁰Pm	0+
¹⁴¹Sm	62	79	140,918476(9)	10,2(2) min	β⁺	¹⁴¹Pm	1/2+
^141mSm	176,0(3) keV			22,6(2) min	β⁺ (99,69 %)	¹⁴¹Pm	11/2−
^141mSm	176,0(3) keV			22,6(2) min	TI (0,31 %)	¹⁴¹Sm	11/2−
¹⁴²Sm	62	80	141,915198(6)	72,49(5) min	β⁺	¹⁴²Pm	0+
¹⁴³Sm	62	81	142,914628(4)	8,75(8) min	β⁺	¹⁴³Pm	3/2+
^143m1Sm	753,99(16) keV			66(2) s	TI (99,76 %)	¹⁴³Sm	11/2−
^143m1Sm	753,99(16) keV			66(2) s	β⁺ (0,24 %)	¹⁴³Pm	11/2−
^143m2Sm	2793,8(13) keV			30(3) ms			23/2(−)
¹⁴⁴Sm	62	82	143,911999(3)	Observé stable[n 4]			0+
^144mSm	2323,60(8) keV			880(25) ns			6+
¹⁴⁵Sm	62	83	144,913410(3)	340(3) d	CE	¹⁴⁵Pm	7/2−
^145mSm	8786,2(7) keV			990(170) ns [0,96(+19−15) µs]			(49/2+)
¹⁴⁶Sm[n 5]	62	84	145,913041(4)	1,03(5)×10⁸ a	α	¹⁴²Nd	0+
¹⁴⁷Sm[n 5] - [n 6] - [n 7]	62	85	146,9148979(26)	1,06(2)×10¹¹ a	α	¹⁴³Nd	7/2−
¹⁴⁸Sm[n 5]	62	86	147,9148227(26)	7(3)×10¹⁵ a	α	¹⁴⁴Nd	0+
¹⁴⁹Sm[n 6] - [n 8]	62	87	148,9171847(26)	Observé stable[n 9]			7/2−
¹⁵⁰Sm	62	88	149,9172755(26)	Observé stable[n 10]			0+
¹⁵¹Sm[n 6] - [n 8]	62	89	150,9199324(26)	88,8(24) a	β⁻	¹⁵¹Eu	5/2−
^151mSm	261,13(4) keV			1,4(1) µs			(11/2)−
¹⁵²Sm[n 6]	62	90	151,9197324(27)	Observé stable[n 11]			0+
¹⁵³Sm[n 6]	62	91	152,9220974(27)	46,284(4) h	β⁻	¹⁵³Eu	3/2+
^153mSm	98,37(10) keV			10,6(3) ms	TI	¹⁵³Sm	11/2−
¹⁵⁴Sm[n 6]	62	92	153,9222093(27)	Observé stable[n 12]			0+
¹⁵⁵Sm	62	93	154,9246402(28)	22,3(2) min	β⁻	¹⁵⁵Eu	3/2−
¹⁵⁶Sm	62	94	155,925528(10)	9,4(2) h	β⁻	¹⁵⁶Eu	0+
^156mSm	1397,55(9) keV			185(7) ns			5−
¹⁵⁷Sm	62	95	156,92836(5)	8,03(7) min	β⁻	¹⁵⁷Eu	(3/2−)
¹⁵⁸Sm	62	96	157,92999(8)	5,30(3) min	β⁻	¹⁵⁸Eu	0+
¹⁵⁹Sm	62	97	158,93321(11)	11,37(15) s	β⁻	¹⁵⁹Eu	5/2−
¹⁶⁰Sm	62	98	159,93514(21)#	9,6(3) s	β⁻	¹⁶⁰Eu	0+
¹⁶¹Sm	62	99	160,93883(32)#	4,8(8) s	β⁻	¹⁶¹Eu	7/2+#
¹⁶²Sm	62	100	161,94122(54)#	2,4(5) s	β⁻	¹⁶²Eu	0+
¹⁶³Sm	62	101	162,94536(75)#	1# s	β⁻	¹⁶³Eu	1/2−#
¹⁶⁴Sm	62	102	163,94828(86)#	500# ms	β⁻	¹⁶⁴Eu	0+
¹⁶⁵Sm	62	103	164,95298(97)#	200# ms	β⁻	¹⁶⁵Eu	5/2−#

En gras pour les isotopes avec des demi-vies plus grandes que l'âge de l'univers (presque stables).
Abréviations :
CE : capture électronique ;
TI : transition isomérique.
Isotopes stables en gras.
Théoriquement capable de se désintégrer par désintégration α en ¹⁴⁰Nd ou par β⁺β⁺ en ¹⁴⁴Nd.
Radioisotope primordial.
Produit de fission.
Utilisé pour la datation par le samarium-néodyme.
Poison à neutrons dans les réacteurs nucléaires.
Théoriquement capable de se désintégrer par désintégration α en ¹⁴⁵Nd avec une demi-vie supérieure à 2 × 10¹⁵ années.
Théoriquement capable de se désintégrer par désintégration α en ¹⁴⁶Nd.
Théoriquement capable de se désintégrer par désintégration α en ¹⁴⁸Nd.
Théoriquement capable de β⁻β⁻ en ¹⁵⁴Gd avec une demi-vie supérieure à 2,3 × 10¹⁸ années.

Notes

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.

Notes et références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Isotopes of samarium » (voir la liste des auteurs).
Masses isotopiques issues de :
- (en) 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 :
- (en) 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)
- (en) 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 :
- (en) 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])
- (en) National Nuclear Data Center, « NuDat 2.1 database », Brookhaven National Laboratory (consulté en septembre 2005)
- (en) N. E. Holden, CRC Handbook of Chemistry and Physics, D. R. Lide, CRC Press, 2004, 85^e éd., 2712 p. (ISBN 978-0-8493-0485-9, lire en ligne), « Table of the Isotopes », Section 11

(en) Samir Maji, Susanta Lahiri, Birgit Wierczinski et Gunther Korschinek, « Separation of samarium and neodymium: a prerequisite for getting signals from nuclear synthesis », Analyst, vol. 131, n^o 12,‎ 24 novembre 2006 (ISSN 1364-5528, DOI 10.1039/B608157F, lire en ligne, consulté le 11 novembre 2016)
(en) Universal Nuclide Chart

Tableau périodique des isotopes

Cet article est issu de wikipedia. Text licence: CC BY-SA 4.0, Des conditions supplémentaires peuvent s’appliquer aux fichiers multimédias.