Isotopes du lutécium

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
	énergie d'excitation
150Lu	71	79	149,97323(54)#	43(5) ms	p (80 %)	149Yb	(2+)
					β+ (20 %)	150Yb
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−)
					β+ (36,6 %)	151Yb
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−)
					β+, p (15 %)	151Tm
153Lu	71	82	152,95877(22)	0,9(2) s	α (70 %)	149Tm	11/2−
					β+ (30 %)	153Yb
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−)
					β+ (24 %)	155Yb
155m1Lu	20(6) keV			138(8) ms	α (88 %)	151Tm	(1/2+)
					β+ (12 %)	155Yb
155m2Lu	1781,0(20) keV			2,70(3) ms			(25/2−)
156Lu	71	85	155,95303(8)	494(12) ms	α (95 %)	152Tm	(2)−
					β+ (5 %)	156Yb
156mLu	220(80)# keV			198(2) ms	α (94 %)	152Tm	(9)+
					β+ (6 %)	156Yb
157Lu	71	86	156,950098(20)	6,8(18) s	β+	157Yb	(1/2+,3/2+)
					α	153Tm
157mLu	21,0(20) keV			4,79(12) s	β+ (94 %)	157Yb	(11/2−)
					α (6 %)	153Tm
158Lu	71	87	157,949313(16)	10,6(3) s	β+ (99,09 %)	158Yb	2−
					α (0,91 %)	154Tm
159Lu	71	88	158,94663(4)	12,1(10) s	β+ (99,96 %)	159Yb	1/2+#
					α (0,04 %)	155Tm
159mLu	100(80)# keV			10# s			11/2−#
160Lu	71	89	159,94603(6)	36,1(3) s	β+	160Yb	2−#
					α (10−4 %)	156Tm
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−#
					TI (rare)	162Lu
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(−)
					TI (42 %)	166Lu
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+
					TI (5 %)	168Lu
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−
					CE (0,62 %)	174Yb
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−
					CE (0,095 %)	176Yb
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−
					TI (21,7 %)	177Lu
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.

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

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

Tableau périodique des isotopes