Isotopes du dysprosium
Isotope
Le dysprosium (Dy, numéro atomique 66) possède 36 isotopes, dont sept stables[1] qui constituent le dysprosium naturel. 164Dy est l'isotope le plus abondant (abondance de 28,2 %). 29 radioisotopes ont été caractérisés, dont le plus stable est 154Dy avec une demi-vie de 3 millions d'années. 12 isomères nucléaires ont été découverts, dont le plus stable est 165mDy (demi-vie de 1,26 minutes).
Le mode de désintégration majoritaire est la capture électronique pour les isotopes plus légers que 164Dy, avec des isotopes du terbium pour isotopes fils, et la désintégration β pour les isotopes plus lourd que 164Dy, avec des isotopes de l'holmium pour isotopes fils.
Masse atomique standard : 162,500(1).
Isotopes notables
modifierIsotopes stables
modifierQuatre des sept isotopes stables forment à eux seuls plus de 97 % du dysprosium naturel : 161Dy, 162Dy, 163Dy et 164Dy. Ces deux derniers sont par ailleurs les seuls pour lesquels la théorie ne prévoit aucune radioactivité, les cinq autres isotopes naturels sont tous soupçonnés de se désintégrer avec une très grande demi-vie.
| Isotope | Abondance
(pourcentage molaire) |
|---|---|
| 156Dy | 0,056 (3) % |
| 158Dy | 0,0950(3) % |
| 160Dy | 2,329 (18) % |
| 161Dy | 18,889 (42) % |
| 162Dy | 25,475 (36) % |
| 163Dy | 24,896 (42) % |
| 164Dy | 28,260 (54) % |
Isotopes radioactifs
modifierLe dysprosium 154 est l'isotope radioactif de plus longue demi-vie (1,40 Ma[2]) ; c'est une radioactivité éteinte. Ensuite vient 159Dy (144,44 j). Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à 24 h.
Le dysprosium 154 étant maintenant absent dans la nature, il est produit artificiellement par bombardement de cibles de 154Gd par des particules alpha à 48 MeV[3].
Tableau des isotopes
modifier| Symbole du
nucléide |
Z(p) | N(n) | masse isotopique (u)[a],[b] |
demi-vie[a],[b] | mode(s) de | isotope(s) fils[d] |
spin
nucléaire[a] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| énergie d'excitation | |||||||
| 138Dy | 66 | 72 | 137,96249(64)# | 200# ms | 0+ | ||
| 139Dy | 66 | 73 | 138,95954(54)# | 600(200) ms | 7/2+# | ||
| 140Dy | 66 | 74 | 139,95401(54)# | 700# ms | β+ | 140Tb | 0+ |
| 140mDy | 2166,1(5) keV | 7,0(5) µs | (8−) | ||||
| 141Dy | 66 | 75 | 140,95135(32)# | 0,9(2) s | β+ | 141Tb | (9/2−) |
| β+, p (rare) | 140Gd | ||||||
| 142Dy | 66 | 76 | 141,94637(39)# | 2,3(3) s | β+ (99,94 %) | 142Tb | 0+ |
| β+, p (0,06 %) | 141Gd | ||||||
| 143Dy | 66 | 77 | 142,94383(21)# | 5,6(10) s | β+ | 143Tb | (1/2+) |
| β+, p (rare) | 142Gd | ||||||
| 143mDy | 310,7(6) keV | 3,0(3) s | (11/2−) | ||||
| 144Dy | 66 | 78 | 143,93925(3) | 9,1(4) s | β+ | 144Tb | 0+ |
| β+, p (rare) | 143Gd | ||||||
| 145Dy | 66 | 79 | 144,93743(5) | 9,5(10) s | β+ | 145Tb | (1/2+) |
| β+, p (rare) | 144Gd | ||||||
| 145mDy | 118,2(2) keV | 14,1(7) s | β+ | 145Tb | (11/2−) | ||
| 146Dy | 66 | 80 | 145,932845(29) | 33,2(7) s | β+ | 146Tb | 0+ |
| 146mDy | 2935,7(6) keV | 150(20) ms | TI | 146Dy | (10+)# | ||
| 147Dy | 66 | 81 | 146,931092(21) | 40(10) s | β+ (99,95 %) | 147Tb | 1/2+ |
| β+, p (0,05 %) | 146Tb | ||||||
| 147m1Dy | 750,5(4) keV | 55(1) s | β+ (65 %) | 147Tb | 11/2− | ||
| TI (35 %) | 147Dy | ||||||
| 147m2Dy | 3407,2(8) keV | 0,40(1) µs | (27/2−) | ||||
| 148Dy | 66 | 82 | 147,927150(11) | 3,3(2) min | β+ | 148Tb | 0+ |
| 149Dy | 66 | 83 | 148,927305(9) | 4,20(14) min | β+ | 149Tb | 7/2(−) |
| 149mDy | 2661,1(4) keV | 490(15) ms | TI (99,3 %) | 149Dy | (27/2−) | ||
| β+ (0,7 %) | 149Tb | ||||||
| 150Dy | 66 | 84 | 149,925585(5) | 7,17(5) min | β+ (64 %) | 150Tb | 0+ |
| α (36 %) | 146Gd | ||||||
| 151Dy | 66 | 85 | 150,926185(4) | 17,9(3) min | β+ (94,4 %) | 151Tb | 7/2(−) |
| α (5,6 %) | 147Gd | ||||||
| 152Dy | 66 | 86 | 151,924718(6) | 2,38(2) h | CE (99,9 %) | 152Tb | 0+ |
| α (0,1 %) | 148Gd | ||||||
| 153Dy | 66 | 87 | 152,925765(5) | 6,4(1) h | β+ (99,99 %) | 153Tb | 7/2(−) |
| α (0,00939 %) | 149Gd | ||||||
| 154Dy | 66 | 88 | 153,924424(8) | 1,40(8)×106 a[2] | α[e] | 150Gd | 0+ |
| 155Dy | 66 | 89 | 154,925754(13) | 9,9(2) h | β+ | 155Tb | 3/2− |
| 155mDy | 234,33(3) keV | 6(1) µs | 11/2− | ||||
| 156Dy | 66 | 90 | 155,924283(7) | observé stable[f] | 0+ | ||
| 157Dy | 66 | 91 | 156,925466(7) | 8,14(4) h | β+ | 157Tb | 3/2− |
| 157m1Dy | 161,99(3) keV | 1,3(2) µs | 9/2+ | ||||
| 157m2Dy | 199,38(7) keV | 21,6(16) ms | TI | 157Dy | 11/2− | ||
| 158Dy | 66 | 92 | 157,924409(4) | observé stable[g] | 0+ | ||
| 159Dy | 66 | 93 | 158,9257392(29) | 144,4(2) j | CE | 159Tb | 3/2− |
| 159mDy | 352,77(14) keV | 122(3) µs | 11/2− | ||||
| 160Dy | 66 | 94 | 159,9251975(27) | observé stable[h] | 0+ | ||
| 161Dy | 66 | 95 | 160,9269334(27) | observé stable[i] | 5/2+ | ||
| 162Dy | 66 | 96 | 161,9267984(27) | observé stable[j] | 0+ | ||
| 163Dy | 66 | 97 | 162,9287312(27) | stable[k],[l],[5] | 5/2− | ||
| 164Dy | 66 | 98 | 163,9291748(27) | stable[k] | 0+ | ||
| 165Dy | 66 | 99 | 164,9317033(27) | 2,334(1) h | β− | 165Ho | 7/2+ |
| 165mDy | 108,160(3) keV | 1,257(6) min | TI (97,76 %) | 165Dy | 1/2− | ||
| β− (2,24 %) | 165Ho | ||||||
| 166Dy | 66 | 100 | 165,9328067(28) | 81,6(1) h | β− | 166Ho | 0+ |
| 167Dy | 66 | 101 | 166,93566(6) | 6,20(8) min | β− | 167Ho | (1/2−) |
| 168Dy | 66 | 102 | 167,93713(15) | 8,7(3) min | β− | 168Ho | 0+ |
| 169Dy | 66 | 103 | 168,94031(32) | 39(8) s | β− | 169Ho | (5/2−) |
| 170Dy | 66 | 104 | 169,94239(21)# | 30# s | β− | 170Ho | 0+ |
| 171Dy | 66 | 105 | 170,94620(32)# | 6# s | β− | 171Ho | 7/2−# |
| 172Dy | 66 | 106 | 171,94876(43)# | 3# s | β− | 172Ho | 0+ |
| 173Dy | 66 | 107 | 172,95300(54)# | 2# s | β− | 173Ho | 9/2+# |
- 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.
- Abréviations : CE = capture électronique, TI = transition isomérique.
- En gras pour les isotopes stables, en gras et italique pour les isotopes quasi stables (demi-vie supérieure à l'âge de l'univers)
- Théoriquement capable aussi de double désintégration β+β+ pour donner 154Gd
- On soupçonne qu'il se désintègre par radioactivité α en 152Gd ou par β+β+ en 156Gd avec une demi-vie supérieure à 1018 ans.
- Soupçonne d'une radioactivité α vers 154Gd ou β+β+ vers 158Gd
- Soupçonné d'une radioactivité α vers 156Gd
- On soupçonne qu'il subit une désintégration α vers 157Gd
- On soupçonne qu'il subit une désintégration α vers 158Gd
- Théoriquement capable de fission spontanée.
- Peut subir une désintégration β liée vers 163Ho avec une demi-vie de 47 jours lorsqu'il est entièrement ionisé.
Références et sources
modifierRéférences
modifier- « Isotope data for Dysprosium164 in the Periodic Table », sur www.periodictable.com (consulté le )
- (en) Nadine Mariel bbb, Rugard Dressler, Peter Sprung, Zeynep Talip et Dorothea Schumann, « High precision half-life measurement of the extinct radio-lanthanide Dysprosium-154 », Scientific Reports, Springer Science and Business Media LLC, vol. 12, no 1, (ISSN 2045-2322, DOI 10.1038/s41598-022-12684-6)
- R. D. MacFarlane, « Dysprosium-154, a long-lived α-emitter », Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, vol. 19, , p. 9–12 (DOI 10.1016/0022-1902(61)80039-0, lire en ligne, consulté le )
- (en) « Universal Nuclide Chart » , nucleonica
- (en) M. Jung et al., « First observation of bound-state β− decay », Physical Review Letters, vol. 69, no 15, , p. 2164–2167 (PMID 10046415, DOI 10.1103/PhysRevLett.69.2164)
Sources
modifier- 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, , 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 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. Taylorr, « 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, spin, et données isomériques sélectionnées à partir 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, , 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
Voir aussi
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| 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 |