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Isotopes du lutécium

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Isotopes du lutécium

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Schéma de désintégration de ^177mLu.

Le lutécium (Lu, numéro atomique 71) possède un isotope stable,¹⁷⁵Lu, qui représente la grande majorité du lutécium naturel, et un radioisotope à longue demi-vie, ¹⁷⁶Lu (demi-vie de 3,78 × 10¹⁰ années). 34 radioisotopes ont été caractérisés, dont les plus stables (outre ¹⁷⁶Lu) sont ¹⁷⁴Lu (demi-vie de 3,31 ans), et ¹⁷³Lu (1,37 ans). Tous les autres isotopes radioactifs ont des demi-vies de moins de 9 jours, et généralement de moins d'une heure. L'élément possède également 18 isomères nucléaires, dont les plus stables sont ^177mLu (t_1/2 = 160,4 j) et ^174mLu (t_1/2 = 142 j).

Lutécium naturel

Le lutécium naturel est composé de l'isotope stable ¹⁷⁵Lu et du radioisotope primordial ¹⁷⁶Lu.

Isotope	Abondance (pourcentage molaire)
¹⁷⁵Lu	97,41 (2) %
¹⁷⁶Lu	2,59 (2) %

Table

Symbole du nucléide	Z(p)	N(n)	masse isotopique (u)	demi-vie	mode(s) de désintégration	isotope(s) fils	spin nucléaire
Symbole du nucléide	énergie d'excitation			demi-vie	mode(s) de désintégration	isotope(s) fils	spin nucléaire
¹⁵⁰Lu	71	79	149,97323(54)#	43(5) ms	p (80 %)	¹⁴⁹Yb	(2+)
¹⁵⁰Lu	71	79	149,97323(54)#	43(5) ms	β⁺ (20 %)	¹⁵⁰Yb	(2+)
^150mLu	34(15) keV			80(60) µs [30(+95−15) µs]	p	¹⁴⁹Yb	(1,2)
¹⁵¹Lu	71	80	149,97323(54)#	80,6(5) ms	p (63,4 %)	¹⁵⁰Yb	(11/2−)
¹⁵¹Lu	71	80	149,97323(54)#	80,6(5) ms	β⁺ (36,6 %)	¹⁵¹Yb	(11/2−)
^151mLu	77(5) keV			16(1) µs	p	¹⁵⁰Yb	(3/2+)
¹⁵²Lu	71	81	151,96412(21)#	650(70) ms	β⁺ (85 %)	¹⁵²Yb	(5−,6−)
¹⁵²Lu	71	81	151,96412(21)#	650(70) ms	β⁺, p (15 %)	¹⁵¹Tm	(5−,6−)
¹⁵³Lu	71	82	152,95877(22)	0,9(2) s	α (70 %)	¹⁴⁹Tm	11/2−
¹⁵³Lu	71	82	152,95877(22)	0,9(2) s	β⁺ (30 %)	¹⁵³Yb	11/2−
^153m1Lu	80(5) keV			1# s	TI	¹⁵³Yb	1/2+
^153m2Lu	2502,5(4) keV			>0,1 µs	TI	¹⁵³Yb	23/2−
^153m3Lu	2632,9(5) keV			15(3) µs	TI	^153m2Yb	27/2−
¹⁵⁴Lu	71	83	153.95752(22)#	1# s	β⁺	¹⁵⁴Yb	(2−)
^154m1Lu	58(13) keV			1,12(8) s			(9+)
^154m2Lu	>2562 keV			35(3) µs			(17+)
¹⁵⁵Lu	71	84	154,954316(22)	68,6(16) ms	α (76 %)	¹⁵¹Tm	(11/2−)
¹⁵⁵Lu	71	84	154,954316(22)	68,6(16) ms	β⁺ (24 %)	¹⁵⁵Yb	(11/2−)
^155m1Lu	20(6) keV			138(8) ms	α (88 %)	¹⁵¹Tm	(1/2+)
^155m1Lu	20(6) keV			138(8) ms	β⁺ (12 %)	¹⁵⁵Yb	(1/2+)
^155m2Lu	1781,0(20) keV			2,70(3) ms			(25/2−)
¹⁵⁶Lu	71	85	155,95303(8)	494(12) ms	α (95 %)	¹⁵²Tm	(2)−
¹⁵⁶Lu	71	85	155,95303(8)	494(12) ms	β⁺ (5 %)	¹⁵⁶Yb	(2)−
^156mLu	220(80)# keV			198(2) ms	α (94 %)	¹⁵²Tm	(9)+
^156mLu	220(80)# keV			198(2) ms	β⁺ (6 %)	¹⁵⁶Yb	(9)+
¹⁵⁷Lu	71	86	156,950098(20)	6,8(18) s	β⁺	¹⁵⁷Yb	(1/2+,3/2+)
¹⁵⁷Lu	71	86	156,950098(20)	6,8(18) s	α	¹⁵³Tm	(1/2+,3/2+)
^157mLu	21,0(20) keV			4,79(12) s	β⁺ (94 %)	¹⁵⁷Yb	(11/2−)
^157mLu	21,0(20) keV			4,79(12) s	α (6 %)	¹⁵³Tm	(11/2−)
¹⁵⁸Lu	71	87	157,949313(16)	10,6(3) s	β⁺ (99,09 %)	¹⁵⁸Yb	2−
¹⁵⁸Lu	71	87	157,949313(16)	10,6(3) s	α (0,91 %)	¹⁵⁴Tm	2−
¹⁵⁹Lu	71	88	158,94663(4)	12,1(10) s	β⁺ (99,96 %)	¹⁵⁹Yb	1/2+#
¹⁵⁹Lu	71	88	158,94663(4)	12,1(10) s	α (0,04 %)	¹⁵⁵Tm	1/2+#
^159mLu	100(80)# keV			10# s			11/2−#
¹⁶⁰Lu	71	89	159,94603(6)	36,1(3) s	β⁺	¹⁶⁰Yb	2−#
¹⁶⁰Lu	71	89	159,94603(6)	36,1(3) s	α (10⁻⁴ %)	¹⁵⁶Tm	2−#
^160mLu	0(100)# keV			40(1) s
¹⁶¹Lu	71	90	160,94357(3)	77(2) s	β⁺	¹⁶¹Yb	1/2+
^161mLu	166(18) keV			7,3(4) ms	TI	¹⁶¹Lu	(9/2−)
¹⁶²Lu	71	91	161,94328(8)	1,37(2) min	β⁺	¹⁶²Yb	(1−)
^162m1Lu	120(200)# keV			1,5 min	β⁺	¹⁶²Yb	4−#
^162m1Lu	120(200)# keV			1,5 min	TI (rare)	¹⁶²Lu	4−#
^162m2Lu	300(200)# keV			1,9 min
¹⁶³Lu	71	92	162,94118(3)	3,97(13) min	β⁺	¹⁶³Yb	1/2(+)
¹⁶⁴Lu	71	93	163,94134(3)	3,14(3) min	β⁺	¹⁶⁴Yb	1(−)
¹⁶⁵Lu	71	94	164,939407(28)	10,74(10) min	β⁺	¹⁶⁵Yb	1/2+
¹⁶⁶Lu	71	95	165,93986(3)	2,65(10) min	β⁺	¹⁶⁶Yb	(6−)
^166m1Lu	34,37(5) keV			1,41(10) min	CE (58 %)	¹⁶⁶Yb	3(−)
^166m1Lu	34,37(5) keV			1,41(10) min	TI (42 %)	¹⁶⁶Lu	3(−)
^166m2Lu	42,9(5) keV			2,12(10) min			0(−)
¹⁶⁷Lu	71	96	166,93827(3)	51,5(10) min	β⁺	¹⁶⁷Yb	7/2+
^167mLu	0(30)# keV			>1 min			1/2(−#)
¹⁶⁸Lu	71	97	167,93874(5)	5,5(1) min	β⁺	¹⁶⁸Yb	(6−)
^168mLu	180(110) keV			6,7(4) min	β⁺ (95 %)	¹⁶⁸Yb	3+
^168mLu	180(110) keV			6,7(4) min	TI (5 %)	¹⁶⁸Lu	3+
¹⁶⁹Lu	71	98	168,937651(6)	34,06(5) h	β⁺	¹⁶⁹Yb	7/2+
^169mLu	29,0(5) keV			160(10) s	TI	¹⁶⁹Lu	1/2−
¹⁷⁰Lu	71	99	169,938475(18)	2,012(20) j	β⁺	¹⁷⁰Yb	0+
^170mLu	92,91(9) keV			670(100) ms	TI	¹⁷⁰Lu	(4)−
¹⁷¹Lu	71	100	170,9379131(30)	8,24(3) j	β⁺	¹⁷¹Yb	7/2+
^171mLu	71,13(8) keV			79(2) s	TI	¹⁷¹Lu	1/2−
¹⁷²Lu	71	101	171,939086(3)	6,70(3) j	β⁺	¹⁷²Yb	4−
^172m1Lu	41,86(4) keV			3,7(5) min	TI	¹⁷²Lu	1−
^172m2Lu	65,79(4) keV			0,332(20) µs			(1)+
^172m3Lu	109,41(10) keV			440(12) µs			(1)+
^172m4Lu	213,57(17) keV			150 ns			(6−)
¹⁷³Lu	71	102	172,9389306(26)	1,37(1) a	CE	¹⁷³Yb	7/2+
^173mLu	123,672(13) keV			74.2(10) µs			5/2−
¹⁷⁴Lu	71	103	173,9403375(26)	3,31(5) a	β⁺	¹⁷⁴Yb	(1)−
^174m1Lu	170,83(5) keV			142(2) j	TI (99,38 %)	¹⁷⁴Lu	6−
^174m1Lu	170,83(5) keV			142(2) j	CE (0,62 %)	¹⁷⁴Yb	6−
^174m2Lu	240,818(4) keV			395(15) ns			(3+)
^174m3Lu	365,183(6) keV			145(3) ns			(4−)
¹⁷⁵Lu	71	104	174,9407718(23)	Observé stable			7/2+
^175m1Lu	1392,2(6) keV			984(30) µs			(19/2+)
^175m2Lu	353,48(13) keV			1,49(7) µs			5/2−
¹⁷⁶Lu	71	105	175,9426863(23)	38,5(7)×10⁹ a	β⁻	¹⁷⁶Hf	7−
^176mLu	122,855(6) keV			3,664(19) h	β⁻ (99,9 %)	¹⁷⁶Hf	1−
^176mLu	122,855(6) keV			3,664(19) h	CE (0,095 %)	¹⁷⁶Yb	1−
¹⁷⁷Lu	71	106	176,9437581(23)	6,6475(20) d	β⁻	¹⁷⁷Hf	7/2+
^177m1Lu	150,3967(10) keV			130(3) ns			9/2−
^177m2Lu	569,7068(16) keV			155(7) µs			1/2+
^177m3Lu	970,1750(24) keV			160,44(6) d	β⁻ (78,3 %)	¹⁷⁷Hf	23/2−
^177m3Lu	970,1750(24) keV			160,44(6) d	TI (21,7 %)	¹⁷⁷Lu	23/2−
^177m4Lu	3900(10) keV			7(2) min [6(+3−2) min]			39/2−
¹⁷⁸Lu	71	107	177,945955(3)	28,4(2) min	β⁻	¹⁷⁸Hf	1(+)
^178mLu	123,8(26) keV			23,1(3) min	β⁻	¹⁷⁸Hf	9(−)
¹⁷⁹Lu	71	108	178,947327(6)	4,59(6) h	β⁻	¹⁷⁹Hf	7/2(+)
^179mLu	592,4(4) keV			3,1(9) ms	TI	¹⁷⁹Lu	1/2(+)
¹⁸⁰Lu	71	109	179,94988(8)	5,7(1) min	β⁻	¹⁸⁰Hf	5+
^180m1Lu	13,9(3) keV			~1 s	TI	¹⁸⁰Lu	3−
^180m2Lu	624,0(5) keV			>=1 ms			(9−)
¹⁸¹Lu	71	110	180,95197(32)#	3,5(3) min	β⁻	¹⁸¹Hf	(7/2+)
¹⁸²Lu	71	111	181,95504(21)#	2,0(2) min	β⁻	¹⁸²Hf	(0,1,2)
¹⁸³Lu	71	112	182,95757(32)#	58(4) s	β⁻	¹⁸³Hf	(7/2+)
¹⁸⁴Lu	71	113	183,96091(43)#	20(3) s	β⁻	¹⁸⁴Hf	(3+)

Notes

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 dont la détermination est fragile 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.

Références

Sources

Masses isotopiques à partir 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 à partir 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-vie, spin et données isomériques numéros 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)
- N. E. Holden, CRC Handbook of Chemistry and Physics, D. R. Lide, 2004, 85th éd., 2712 p. (ISBN 978-0-8493-0485-9, lire en ligne), « Table of the Isotopes », Section 11

Tableau périodique des isotopes

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