Isotopes du technétium

Le technétium (Tc, numéro atomique 43) possède 34 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 85 et 118, et 22 isomères nucléaires. Aucun de ces isotopes n'est stable, le technétium est le premier des deux éléments plus légers que le bismuth à ne posséder aucun isotope stable (ou quasi stable), le second étant le prométhium[1]. Le technétium est avant tout artificiel (c'est d'ailleurs l'origine de son nom), il n'existe dans la nature qu'à l'état de traces, produit par fission spontanée ou capture neutronique par le molybdène.

Les premiers isotopes synthétisés furent ⁹⁷Tc et ⁹⁹Tc en 1936, le technétium fut le premier élément artificiel produit.

Les plus stables des radioisotopes du technétium sont ⁹⁸Tc (demi-vie de 4,2 Ma), ⁹⁷Tc (2,6 Ma) et ⁹⁹Tc (211 100 a)[2]. Les autres radioisotopes ont des demi-vies bien plus courtes : ⁹⁶Tc a une demi-vie 4,28 jours), tous les suivants ont une demi-vie inférieure à un jour, et la plupart inférieure à une heure[2].

Parmi les nombreux isomères nucléaires, les plus stables sont ^97mTc (demi-vie de 90,1 jours, 0,097 MeV),^95mTc (demi-vie de 61 jours, 0,038 MeV) et ^99mTc (demi-vie de 6,01 heures, 0,143 MeV). ^99mTc n'émet que des rayons gamma en retournant à son état fondamental ⁹⁹Tc[2].

Les radioisotopes plus légers que ⁹⁷Tc se désintègrent principalement par émission de positron (β⁺) en isotopes du molybdène, ⁹⁷Tc se désintégrant lui par capture électronique en ⁹⁷Mo. Les radioisotopes plus lourds (A ≥ 98) se désintègrent eux principalement par désintégration β⁻ en isotopes du ruthénium, ¹⁰⁰Tc se désintègrant aussi de façon marginale par capture électronique[2] - [3].

Isotopes remarquables

Technétium 97 et technétium 98

Avec des demi-vies de respectivement 2,6 et 4,12 Ma, le technétium 97 et le technétium 98 appartiennent au petit groupe des radioactivités éteintes. Leur présence dans les produits de la nucléosynthèse stellaire est démontrée par l'observation des raies du technétium dans le spectre électromagnétique de plusieurs supernovas.

Table des isotopes

Symbole de l'isotope	Z (p)	N (n)	Masse isotopique (u)	Demi-vie	Mode(s) de désintégration[4] - [n 1]	Isotope(s)-fils[n 2]	Spin nucléaire
Symbole de l'isotope	Énergie d'excitation			Demi-vie	Mode(s) de désintégration[4] - [n 1]	Isotope(s)-fils[n 2]	Spin nucléaire
⁸⁵Tc	43	42	84,94883(43)#	<110 ns	β⁺	⁸⁵Mo	1/2−#
					p	⁸⁴Mo
					β⁺, p	⁸⁴Nb
⁸⁶Tc	43	43	85,94288(32)#	55(6) ms	β⁺	⁸⁶Mo	(0+)
^86mTc	1500(150) keV			1,11(21) µs			(5+, 5−)
⁸⁷Tc	43	44	86,93653(32)#	2,18(16) s	β⁺	⁸⁷Mo	1/2−#
^87mTc	20(60)# keV			2# s			9/2+#
⁸⁸Tc	43	45	87,93268(22)#	5,8(2) s	β⁺	⁸⁸Mo	(2,3)
^88mTc	0(300)# keV			6,4(8) s	β⁺	⁸⁸Mo	(6,7,8)
⁸⁹Tc	43	46	88,92717(22)#	12,8(9) s	β⁺	⁸⁹Mo	(9/2+)
^89mTc	62,6(5) keV			12,9(8) s	β⁺	⁸⁹Mo	(1/2−)
⁹⁰Tc	43	47	89,92356(26)	8,7(2) s	β⁺	⁹⁰Mo	1+
^90mTc	310(390) keV			49,2(4) s	β⁺	⁹⁰Mo	(8+)
⁹¹Tc	43	48	90,91843(22)	3,14(2) min	β⁺	⁹¹Mo	(9/2)+
^91mTc	139,3(3) keV			3,3(1) min	β⁺ (99%)	⁹¹Mo	(1/2)−
^91mTc	139,3(3) keV			3,3(1) min	TI (1%)	⁹¹Tc	(1/2)−
⁹²Tc	43	49	91,915260(28)	4,25(15) min	β⁺	⁹²Mo	(8)+
^92mTc	270,15(11) keV			1,03(7) µs			(4+)
⁹³Tc	43	50	92,910249(4)	2,75(5) h	β⁺	⁹³Mo	9/2+
^93m1Tc	391,84(8) keV			43,5(10) min	TI (76,6%)	⁹³Tc	1/2−
^93m1Tc	391,84(8) keV			43,5(10) min	β⁺ (23,4%)	⁹³Mo	1/2−
^93m2Tc	2185,16(15) keV			10,2(3) µs			(17/2)−
⁹⁴Tc	43	51	93,909657(5)	293(1) min	β⁺	⁹⁴Mo	7+
^94mTc	75,5(19) keV			52,0(10) min	β⁺ (99,9%)	⁹⁴Mo	(2)+
^94mTc	75,5(19) keV			52,0(10) min	TI (0,1%)	⁹⁴Tc	(2)+
⁹⁵Tc	43	52	94,907657(6)	20,0(1) h	β⁺	⁹⁵Mo	9/2+
^95mTc	38,89(5) keV			61(2) j	β⁺ (96,12%)	⁹⁵Mo	1/2−
^95mTc	38,89(5) keV			61(2) j	TI (3,88%)	⁹⁵Tc	1/2−
⁹⁶Tc	43	53	95,907871(6)	4,28(7) j	β⁺	⁹⁶Mo	7+
^96mTc	34,28(7) keV			51,5(10) min	TI (98%)	⁹⁶Tc	4+
^96mTc	34,28(7) keV			51,5(10) min	β⁺ (2%)	⁹⁶Mo	4+
⁹⁷Tc	43	54	96,906365(5)	2,6×10⁶ a	CE	⁹⁷Mo	9/2+
^97mTc	96,56(6) keV			91,4(8) j	TI (99,66%)	⁹⁷Tc	1/2−
^97mTc	96,56(6) keV			91,4(8) j	CE (0,34%)	⁹⁷Mo	1/2−
⁹⁸Tc	43	55	97,907216(4)	4,2(3)×10⁶ a	β⁻	⁹⁸Ru	(6)+
^98mTc	90,76(16) keV			14,7(3) µs			(2)−
⁹⁹Tc[n 3]	43	56	98,9062547(21)	2,111(12)×10⁵ a	β⁻	⁹⁹Ru	9/2+
^99mTc[n 4]	142,6832(11) keV			6,0058(12) h	TI (99,99%)	⁹⁹Tc	1/2−
^99mTc[n 4]	142,6832(11) keV			6,0058(12) h	β⁻ (0,0037%)	⁹⁹Ru	1/2−
¹⁰⁰Tc	43	57	99,9076578(24)	15,8(1) s	β⁻ (99,99%)	¹⁰⁰Ru	1+
¹⁰⁰Tc	43	57	99,9076578(24)	15,8(1) s	CE (0,0018%)	¹⁰⁰Mo	1+
^100m1Tc	200,67(4) keV			8,32(14) µs			(4)+
^100m2Tc	243,96(4) keV			3,2(2) µs			(6)+
¹⁰¹Tc	43	58	100,907315(26)	14,22(1) min	β⁻	¹⁰¹Ru	9/2+
^101mTc	207,53(4) keV			636(8) µs			1/2−
¹⁰²Tc	43	59	101,909215(10)	5,28(15) s	β⁻	¹⁰²Ru	1+
^102mTc	20(10) keV			4,35(7) min	β⁻ (98%)	¹⁰²Ru	(4,5)
^102mTc	20(10) keV			4,35(7) min	TI (2%)	¹⁰²Tc	(4,5)
¹⁰³Tc	43	60	102,909181(11)	54,2(8) s	β⁻	¹⁰³Ru	5/2+
¹⁰⁴Tc	43	61	103,91145(5)	18,3(3) min	β⁻	¹⁰⁴Ru	(3+)#
^104m1Tc	69,7(2) keV			3,5(3) µs			2(+)
^104m2Tc	106,1(3) keV			0,40(2) µs			(+)
¹⁰⁵Tc	43	62	104,91166(6)	7,6(1) min	β⁻	¹⁰⁵Ru	(3/2−)
¹⁰⁶Tc	43	63	105,914358(14)	35,6(6) s	β⁻	¹⁰⁶Ru	(1,2)
¹⁰⁷Tc	43	64	106,91508(16)	21,2(2) s	β⁻	¹⁰⁷Ru	(3/2−)
^107mTc	65,7(10) keV			184(3) ns			(5/2−)
¹⁰⁸Tc	43	65	107,91846(14)	5,17(7) s	β⁻	¹⁰⁸Ru	(2)+
¹⁰⁹Tc	43	66	108,91998(10)	860(40) ms	β⁻ (99,92%)	¹⁰⁹Ru	3/2−#
¹⁰⁹Tc	43	66	108,91998(10)	860(40) ms	β⁻, n (0,08%)	¹⁰⁸Ru	3/2−#
¹¹⁰Tc	43	67	109,92382(8)	0,92(3) s	β⁻ (99,96%)	¹¹⁰Ru	(2+)
¹¹⁰Tc	43	67	109,92382(8)	0,92(3) s	β⁻, n (0,04%)	¹⁰⁹Ru	(2+)
¹¹¹Tc	43	68	110,92569(12)	290(20) ms	β⁻ (99,15%)	¹¹¹Ru	3/2−#
¹¹¹Tc	43	68	110,92569(12)	290(20) ms	β⁻, n (0,85%)	¹¹⁰Ru	3/2−#
¹¹²Tc	43	69	111,92915(13)	290(20) ms	β⁻ (97,4%)	¹¹²Ru	2+#
¹¹²Tc	43	69	111,92915(13)	290(20) ms	β⁻, n (2,6%)	¹¹¹Ru	2+#
¹¹³Tc	43	70	112,93159(32)#	170(20) ms	β⁻	¹¹³Ru	3/2−#
¹¹⁴Tc	43	71	113,93588(64)#	150(30) ms	β⁻	¹¹⁴Ru	2+#
¹¹⁵Tc	43	72	114,93869(75)#	100# ms [>300 ns]	β⁻	¹¹⁵Ru	3/2−#
¹¹⁶Tc	43	73	115,94337(75)#	90# ms [>300 ns]			2+#
¹¹⁷Tc	43	74	116,94648(75)#	40# ms [>300 ns]			3/2−#
¹¹⁸Tc	43	75	117,95148(97)#	30# ms [>300 ns]			2+#

Abréviations :
CE : capture électronique ;
TI : transition isomérique.
Isotopes stables en gras.
Produit de fission à vie longue
Utilisé en médecine nucléaire

Notes

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[5].

Notes et références

(en) « Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) » [PDF], IUPAC (consulté le 11 août 2014), p. 1059(13)
(en) « Technetium », EnvironmentalChemistry.com
(en) N. E. Holden et D. R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, 2004, 85th éd., 2712 p. (ISBN 978-0-8493-0485-9, lire en ligne), « Table of the Isotopes », Section 11
(en) Universal Nuclide Chart
(en) « 2.5.7. Standard and expanded uncertainties », Engineering Statistics Handbook (consulté le 16 septembre 2010)

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Isotopes of technetium » (voir la liste des auteurs).

Tableau périodique des isotopes

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