Isotopes du thulium

Le thulium (Tm) possède 35 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 145 et 179, ainsi que 26 isomères nucléaires. Parmi eux, un seul est stable, ¹⁶⁹Tm, et représente l'intégralité du thulium naturel, faisant du thulium un élément monoisotopique et un élément mononucléidique. La masse atomique standard du thulium est donc la masse isotopique de ¹⁶⁹Tm, soit 168,934 22(2) u[1].

Parmi les 34 radioisotopes qui ont été décrits, les plus stables sont ¹⁷¹Tm, avec une demi-vie de 1,92 an, ¹⁷⁰Tm (128,6 jours), ¹⁶⁸Tm (93,1 jours) et ¹⁶⁷Tm (9,25 jours). Des isomères nucléaires, le plus stable est ^164mTm (t_1/2 = 5,1 minutes).

Les radioisotopes plus légers que ¹⁶⁹Tm se désintègrent principalement par émission de positron (β⁺) en isotopes de l'erbium, à plusieurs exceptions :

les deux radioisotopes les plus légers se désintègrent principalement par émission de proton, également en isotopes de l'erbium ;
pour les isotopes allant de ¹⁵³Tm à ¹⁵⁶Tm, la désintégration β⁺ est concurrencée par la désintégration α, produisant des isotopes de l'holmium ; ce dernier mode peut d'ailleurs être ultra-majoritaire (91 % pour ¹⁵³Tm).
¹⁶⁷Tm se désintègre par capture électronique en ¹⁶⁷Er.

Les isotopes plus lourds que ¹⁶⁹Tm se désintègrent eux principalement par désintégration β⁻ en isotopes de l'ytterbium.

Tableau des isotopes

Symbole du nucléide	N(n)	Masse isotopique (u)	Demi-vie	Mode(s) de désintégration[2] - [n 1]	Isotope(s) fils[n 2]	Spin nucléaire
Symbole du nucléide	Énergie d'excitation (pour les isomères nucléaires)		Demi-vie	Mode(s) de désintégration[2] - [n 1]	Isotope(s) fils[n 2]	Spin nucléaire
¹⁴⁵Tm	76	144,97007(43)#	3,1(3) µs	(11/2−)
¹⁴⁶Tm	77	145,96643(43)#	240(30) ms	p	¹⁴⁵Er	(6−)
¹⁴⁶Tm	77	145,96643(43)#	240(30) ms	β⁺ (rare)	¹⁴⁶Er	(6−)
^146mTm	71(6) keV		72(23) ms	p	¹⁴⁵Er	(10+)
^146mTm	71(6) keV		72(23) ms	β⁺ (rare)	¹⁴⁶Er	(10+)
¹⁴⁷Tm	78	146,96096(32)#	0,58(3) s	β⁺ (85 %)	¹⁴⁷Er	11/2−
¹⁴⁷Tm	78	146,96096(32)#	0,58(3) s	p (15 %)	¹⁴⁶Er	11/2−
^147mTm	60(5) keV		360(40) µs	3/2+
¹⁴⁸Tm	79	147,95784(43)#	0,7(2) s	β⁺	¹⁴⁸Er	(10+)
^148mTm			0,7 s
¹⁴⁹Tm	80	148,95272(32)#	0,9(2) s	β⁺ (99,74 %)	¹⁴⁹Er	(11/2−)
¹⁴⁹Tm	80	148,95272(32)#	0,9(2) s	β⁺, p (0,26 %)	¹⁴⁸Ho	(11/2−)
¹⁵⁰Tm	81	149,94996(21)#	3# s	β⁺	¹⁵⁰Er	(1+)
^150m1Tm	140(140)# keV		2,20(6) s	β⁺ (98,8 %)	¹⁵⁰Er	(6−)
^150m1Tm	140(140)# keV		2,20(6) s	β⁺, p (1,2 %)	¹⁴⁹Ho	(6−)
^150m2Tm	810(140)# keV		5,2(3) ms	(10+)
¹⁵¹Tm	82	150.945483(22)	4,17(10) s	β⁺	¹⁵¹Er	(11/2−)
^151m1Tm	92(7) keV		6,6(14) s	β⁺	¹⁵¹Er	(1/2+)
^151m2Tm	2655,67(22) keV		451(24) ns	(27/2−)
¹⁵²Tm	83	151.94442(8)	8.0(10) s	β⁺	¹⁵²Er	(2#)−
^152m1Tm	100(80)# keV		5,2(6) s	β⁺	¹⁵²Er	(9)+
^152m2Tm	2555,05(19)+X keV		294(12) ns	(17+)
¹⁵³Tm	84	152,942012(20)	1,48(1) s	α (91 %)	¹⁴⁹Ho	(11/2−)
¹⁵³Tm	84	152,942012(20)	1,48(1) s	β⁺ (9 %)	¹⁵³Er	(11/2−)
^153mTm	43,2(2) keV		2,5(2) s	α (92 %)	¹⁴⁹Ho	(1/2+)
^153mTm	43,2(2) keV		2,5(2) s	β⁺ (8 %)	¹⁵³Er	(1/2+)
¹⁵⁴Tm	85	153,941568(15)	8,1(3) s	β⁺ (56 %)	¹⁵⁴Er	(2−)
¹⁵⁴Tm	85	153,941568(15)	8,1(3) s	α (44 %)	¹⁵⁰Ho	(2−)
^154mTm	70(50) keV		3,30(7) s	α (90 %)	¹⁵⁰Ho	(9+)
^154mTm	70(50) keV		3,30(7) s	β⁺ (10 %)	¹⁵⁴Er	(9+)
¹⁵⁵Tm	86	154,939199(14)	21,6(2) s	β⁺ (98,1 %)	¹⁵⁵Er	(11/2−)
¹⁵⁵Tm	86	154,939199(14)	21,6(2) s	α (1,9 %)	¹⁵¹Ho	(11/2−)
^155mTm	41(6) keV		45(3) s	β⁺ (92 %)	¹⁵⁵Er	(1/2+)
^155mTm	41(6) keV		45(3) s	α (8 %)	¹⁵¹Ho	(1/2+)
¹⁵⁶Tm	87	155,938980(17)	83,8(18) s	β⁺ (99,93 %)	¹⁵⁶Er	2−
¹⁵⁶Tm	87	155,938980(17)	83,8(18) s	α (0,064 %)	¹⁵²Er	2−
^156mTm	203,6(5) keV		~400 ns	(11−)
¹⁵⁷Tm	88	156,93697(3)	3,63(9) min	β⁺	¹⁵⁷Er	1/2+
¹⁵⁸Tm	89	157,936980(27)	3,98(6) min	β⁺	¹⁵⁸Er	2−
^158mTm	50(100)# keV		~20 ns	(5+)
¹⁵⁹Tm	90	158,93498(3)	9,13(16) min	β⁺	¹⁵⁹Er	5/2+
¹⁶⁰Tm	91	159,93526(4)	9,4(3) min	β⁺	¹⁶⁰Er	1−
^160m1Tm	70(20) keV		74,5(15) s	TI (85 %)	¹⁶⁰Tm	5(+#)
^160m1Tm	70(20) keV		74,5(15) s	β⁺ (15 %)	¹⁶⁰Er	5(+#)
^160m2Tm	98,2+X keV		~200 ns	(8)
¹⁶¹Tm	92	160,93355(3)	30,2(8) min	β⁺	¹⁶¹Er	7/2+
^161m1Tm	7,4(2) keV		5# min	1/2+
^161m2Tm	78,20(3) keV		110(3) ns	7/2−
¹⁶²Tm	93	161,933995(28)	21,70(19) min	β⁺	¹⁶²Er	1−
^162mTm	130(40) keV		24,3(17) s	TI (82 %)	¹⁶²Tm	5+
^162mTm	130(40) keV		24,3(17) s	β⁺ (18 %)	¹⁶²Er	5+
¹⁶³Tm	94	162,932651(6)	1,810(5) h	β⁺	¹⁶³Er	1/2+
¹⁶⁴Tm	95	163,93356(3)	2,0(1) min	β⁺	¹⁶⁴Er	1+
^164mTm	10(6) keV		5,1(1) min	IT (80 %)	¹⁶⁴Tm	6−
^164mTm	10(6) keV		5,1(1) min	β⁺ (20 %)	¹⁶⁴Er	6−
¹⁶⁵Tm	96	164,932435(4)	30,06(3) h	β⁺	¹⁶⁵Er	1/2+
¹⁶⁶Tm	97	165,933554(13)	7,70(3) h	β⁺	¹⁶⁶Er	2+
^166mTm	122(8) keV		340(25) ms	TI	¹⁶⁶Tm	6−
¹⁶⁷Tm	98	166,9328516(29)	9,25(2) d	CE	¹⁶⁷Er	1/2+
^167m1Tm	179,480(19) keV		1,16(6) µs	(7/2)+
^167m2Tm	292,820(20) keV		0,9(1) µs	7/2−
¹⁶⁸Tm	99	167,934173(3)	93.1(2) d	β⁺ (99,99 %)	¹⁶⁸Er	3+
¹⁶⁸Tm	99	167,934173(3)	93.1(2) d	β⁻ (0,01 %)	¹⁶⁸Yb	3+
¹⁶⁹Tm	100	168,9342133(27)	Observé stable[n 3]			1/2+
¹⁷⁰Tm	101	169,9358014(27)	128,6(3) d	β⁻ (99,86 %)	¹⁷⁰Yb	1−
¹⁷⁰Tm	101	169,9358014(27)	128,6(3) d	CE (0,14 %)	¹⁷⁰Er	1−
^170mTm	183,197(4) keV		4,12(13) µs	(3)+
¹⁷¹Tm	102	170,9364294(28)	1,92(1) y	β⁻	¹⁷¹Yb	1/2+
^171mTm	424,9560(15) keV		2,60(2) µs	7/2−
¹⁷²Tm	103	171,938400(6)	63,6(2) h	β⁻	¹⁷²Yb	2−
¹⁷³Tm	104	172,939604(5)	8,24(8) h	β⁻	¹⁷³Yb	(1/2+)
^173mTm	317,73(20) keV		10(3) µs	(7/2−)
¹⁷⁴Tm	105	173,94217(5)	5,4(1) min	β⁻	¹⁷⁴Yb	(4)−
¹⁷⁵Tm	106	174,94384(5)	15.2(5) min	β⁻	¹⁷⁵Yb	(1/2+)
¹⁷⁶Tm	107	175,94699(11)	1,85(3) min	β⁻	¹⁷⁶Yb	(4+)
¹⁷⁷Tm	108	176,94904(32)#	90(6) s	β⁻	¹⁷⁷Yb	(7/2−)
¹⁷⁸Tm	109	177,95264(43)#	30# s	β⁻	¹⁷⁸Yb
¹⁷⁹Tm	110	178,95534(54)#	20# s	β⁻	¹⁷⁹Yb	1/2+#

Abréviations:
CE : Capture électronique
TI : Isomérie nucléaire
En gras pour les isotopes stables
On suppose l'existence d'une désintégration α vers ¹⁶⁵Ho

Notes

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

Table of Standard Atomic Weights 2013 – CIAAW
« Universal Nuclide Chart » , nucleonica

Masse 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-vies, 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

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