Isotopes de l'actinium

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L'actinium (Ac) comme tous les éléments de numéro atomique supérieur à celui du plomb, ne possède aucun isotope stable et aucune masse atomique standard ne peut donc lui être attribuée. Il possède 31 isotopes connus, de 206Ac à 236Ac, et six isomères. Deux isotopes sont présents dans la nature, 227Ac et 228Ac, tous deux produits de désintégration intermédiaires de, respectivement, 235U et 232Th. 228Ac est extrêmement rare et presque tout l'actinium naturel est présent sous la forme d'227Ac.

Les isotopes les plus stables sont 227Ac avec une demi-vie de 21,772 ans, 225Ac avec une demi-vie de 10,0 jours et 226Ac avec une demi-vie de 29,37 heures. Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à 10 heures et la plupart inférieure à une minute. L'isotope à la durée de vie la plus courte est 217Ac avec une demi-vie de 69 nanosecondes.

L'actinium 227 purifié est à l'équilibre avec ses produits de désintégration (227Th et 223Fr) après 185 jours[1].

Isotopes notables

Actinium 225

L'actinium 225 est un émetteur alpha considéré pour des applications en alpha-immunothérapie. Pour cet usage, sa demi-vie de 10 jours est un peu longue, et il présente l'inconvénient d'être difficile à associer à un anticorps, mais il a l'avantage de libérer quatre particules alpha au cours de sa chaîne de désintégration.

Actinium 227

L'actinium 227 est historiquement associé à l'uranium, il fait partie de la chaîne de désintégration de l'uranium 235.

C'est l'isotope à plus longue demi-vie (21,77 ans) et il représente la quasi-totalité de l'actinium présent naturellement sur Terre.

Actinium 228

L'actinium 228, d'une demi-vie de 6,13 h, est historiquement associé au thorium, il fait partie de la chaîne de désintégration de l'isotope majoritaire 232Th. De là son ancienne appellation, « mésothorium 2 ».

Il joue un rôle dans la mesure du radium 228 : si on attend quatre jours que s'établisse l'équilibre 228Ra/228Ac, on peut doser le radium en établissant le spectre gamma de l'actinium, qui est plus facilement détectable par cette méthode que son isotope parent (le spectre gamma du radium 228 ne présente que des raies d'intensité inférieure à 2 % et de faible énergie, moins de 30 keV, alors que le spectre gamma de l'actinium présente trois raies facilement détectables à plus de 10 % d'intensité et d'énergie supérieure à 300 keV)[2].

Table des isotopes

Symbole
de l'isotope
Z (p)N (n)masse isotopiqueDemi-vieMode(s) de
désintégration[3],[n 1]
Isotope(s)-fils[n 2]Spin

nucléaire

Énergie d'excitation
206Ac89117206,01450(8)25(7) ms(3+)
206m1Ac80(50) keV15(6) ms
206m2Ac290(110)# keV41(16) ms(10-)
207Ac89118207,01195(6)31(8) ms
[27(+11-6) ms]
α203Fr9/2-#
208Ac89119208,01155(6)97(16) ms
[95(+24-16) ms]
α (99 %)204Fr(3+)
β+ (1 %)208Ra
208mAc506(26) keV28(7) ms
[25(+9-5) ms]
α (89 %)204Fr(10-)
TI (10 %)208Ac
β+ (1 %)208Ra
209Ac89120209,00949(5)92(11) msα (99 %)205Fr(9/2-)
β+ (1 %)209Ra
210Ac89121210,00944(6)350(40) msα (96 %)206Fr7+#
β+ (4 %)210Ra
211Ac89122211,00773(8)213(25) msα (99,8 %)207Fr9/2-#
β+ (0,2 %)211Ra
212Ac89123212,00781(7)920(50) msα (97 %)208Fr6+#
β+ (3 %)212Ra
213Ac89124213,00661(6)731(17) msα209Fr(9/2-)#
β+ (rare)213Ra
214Ac89125214,006902(24)8,2(2) sα (89 %)210Fr(5+)#
β+ (11 %)214Ra
215Ac89126215,006454(23)0,17(1) sα (99,91 %)211Fr9/2-
β+ (0,09 %)215Ra
216Ac89127216,008720(29)0,440(16) msα212Fr(1-)
β+ (7 × 10−5 %)216Ra
216mAc44(7) keV443(7) µs(9-)
217Ac89128217,009347(14)69(4) nsα (98 %)213Fr9/2-
β+ (2 %)217Ra
217mAc2012(20) keV740(40) ns(29/2)+
218Ac89129218,01164(5)1,08(9) µsα214Fr(1-)#
218mAc584(50)# keV103(11) ns(11+)
219Ac89130219,01242(5)11,8(15) µsα215Fr9/2-
β+ (10−6 %)219Ra
220Ac89131220,014763(16)26,36(19) msα216Fr(3-)
β+ (5 × 10−4 %)220Ra
221Ac89132221,01559(5)52(2) msα217Fr9/2-#
222Ac89133222,017844(6)5,0(5) sα (99 %)218Fr1-
β+ (1 %)222Ra
222mAc200(150)# keV1,05(7) minα (88,6 %)218Frhigh
TI (10 %)222Ac
β+ (1,4 %)222Ra
223Ac89134223,019137(8)2,10(5) minα (99 %)219Fr(5/2-)
CE (1 %)223Ra
DC (3,2 × 10−9 %)209Bi
14C
224Ac89135224,021723(4)2,78(17) hβ+ (90,9 %)224Ra0-
α (9,1 %)220Fr
β (1,6 %)224Th
225Ac[n 3]89136225,023230(5)10,0(1) jα221Fr(3/2-)
DC (6 × 10−10 %)211Bi
14C
226Ac89137226,026098(4)29,37(12) hβ (83 %)226Th(1)(-#)
CE (17 %)226Ra
α (0,006 %)222Fr
227Ac89138227,0277521(26)21,772(3) aβ (98,61 %)227Th3/2-
α (1,38 %)223Fr
228Ac89139228,0310211(27)6,15(2) hβ228Th3+
α (5,5 × 10−6 %)224Fr
229Ac89140229,03302(4)62,7(5) minβ229Th(3/2+)
230Ac89141230,03629(32)122(3) sβ230Th(1+)
231Ac89142231,03856(11)7,5(1) minβ231Th(1/2+)
232Ac89143232,04203(11)119(5) sβ232Th(1+)
233Ac89144233,04455(32)#145(10) sβ233Th(1/2+)
234Ac89145234,04842(43)#44(7) sβ234Th
235Ac89146235,05123(38)#40# sβ235Th1/2+#
236Ac89147236,05530(54)#2# minβ236Th

Remarques

  • Il existe des échantillons géologiques exceptionnels dont la composition isotopique est en dehors de l'échelle donnée. L'incertitude sur la masse atomique de tels spécimens peut excéder les valeurs données.
  • 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.

Notes et références



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
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