Isotopes du scandium
Le scandium (Sc) possède 25 isotopes de nombre de masse variant entre 36 et 60, et 10 isomères nucléaires connus. Parmi eux, seul 45Sc est stable et constitue l'intégralité du scandium présent dans la nature, faisant du scandium à la fois un élément monoisotopique et un élément mononucléidique. Sa masse atomique standard est de 44,955912(6) u.
Les plus stables des radioisotopes sont 46Sc avec une demi-vie de 83,8 jours, 47Sc avec une demi-vie de 3,35 jours, et 48Sc avec une demi-vie de 43,7 heures. Tous les autres isotopes ont des demi-vies inférieures à quatre heures, et la plupart inférieures à deux minutes, le moins stable étant 39Sc avec une demi-vie inférieure à 300 nanosecondes. Les demi-vies des isotopes de nombre de masse inférieure à 39 sont inconnues.
Les radioisotopes plus légers que 45Sc se désintègrent principalement par émission de positron (β+), à l'exception des trois plus légers qui se désintègrent eux par émission de proton, tous en isotopes du calcium. Les isotopes les plus lourds se désintègrent eux principalement par désintégration β− en isotopes du titane.
Parmi les 10 isomères nucléaires, le plus stable est 44mSc (t1/2 de 58,6 h).
Table des isotopes
[modifier | modifier le code]| Symbole de l'isotope |
Z (p) | N (n) | Masse isotopique (u) | Demi-vie | Mode(s) de désintégration[1],[n 1] |
Isotope(s)
fils[n 2] |
Spin
nucléaire |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Énergie d'excitation | |||||||
| 37Sc | 21 | 16 | 37,00305(32)# | p | 36Ca | 7/2-# | |
| 38Sc | 21 | 17 | 37,99470(32)# | <300 ns | p | 37Ca | (2-)# |
| 38mSc | p | 37Ca | |||||
| 39Sc | 21 | 18 | 38,984790(26) | <300 ns | p | 38Ca | (7/2-)# |
| 40Sc | 21 | 19 | 39,977967(3) | 182,3(7) ms | β+ (99,54%) | 40Ca | 4- |
| β+, p (0,44%) | 39K | ||||||
| β+, α (0,017%) | 36Ar | ||||||
| 41Sc | 21 | 20 | 40,96925113(24) | 596,3(17) ms | β+ | 41Ca | 7/2- |
| 42Sc | 21 | 21 | 41,96551643(29) | 681,3(7) ms | β+ | 42Ca | 0+ |
| 42mSc | 616,28(6) keV | 61,7(4) s | β+ | 42Ca | (7,5,6)+ | ||
| 43Sc | 21 | 22 | 42,9611507(20) | 3,891(12) h | β+ | 43Ca | 7/2- |
| 43m1Sc | 151,4(2) keV | 438(7) µs | 3/2+ | ||||
| 43m2Sc | 3123,2(3) keV | 470(4) ns | (19/2)- | ||||
| 44Sc | 21 | 23 | 43,9594028(19) | 3,97(4) h | β+ | 44Ca | 2+ |
| 44m1Sc | 67,8680(14) keV | 154,2(8) ns | 1- | ||||
| 44m2Sc | 270,95(20) keV | 58,61(10) h | TI (98,8%) | 44Sc | 6+ | ||
| β+ (1,2%) | 44Ca | ||||||
| 44m3Sc | 146,224(22) keV | 50,4(7) µs | 0- | ||||
| 45Sc | 21 | 24 | 44,9559119(9) | Stable | 7/2- | ||
| 45mSc | 12,40(5) keV | 318(7) ms | TI | 45Sc | 3/2+ | ||
| 46Sc | 21 | 25 | 45,9551719(9) | 83,79(4) d | β− | 46Ti | 4+ |
| 46m1Sc | 52,011(1) keV | 9,4(8) µs | 6+ | ||||
| 46m2Sc | 142,528(7) keV | 18,75(4) s | TI | 46Sc | 1- | ||
| 47Sc | 21 | 26 | 46,9524075(22) | 3,3492(6) d | β− | 47Ti | 7/2- |
| 47mSc | 766,83(9) keV | 272(8) ns | (3/2)+ | ||||
| 48Sc | 21 | 27 | 47,952231(6) | 43,67(9) h | β− | 48Ti | 6+ |
| 49Sc | 21 | 28 | 48,950024(4) | 57,2(2) min | β− | 49Ti | 7/2- |
| 50Sc | 21 | 29 | 49,952188(17) | 102,5(5) s | β− | 50Ti | 5+ |
| 50mSc | 256,895(10) keV | 350(40) ms | TI (97,5%) | 50Sc | 2+,3+ | ||
| β− (2,5%) | 50Ti | ||||||
| 51Sc | 21 | 30 | 50,953603(22) | 12,4(1) s | β− | 51Ti | (7/2)- |
| 52Sc | 21 | 31 | 51,95668(21) | 8,2(2) s | β− | 52Ti | 3(+) |
| 53Sc | 21 | 32 | 52,95961(32)# | >3 s | β− (>99,9%) | 53Ti | (7/2-)# |
| β−, n (<0,1%) | 52Ti | ||||||
| 54Sc | 21 | 33 | 53,96326(40) | 260(30) ms | β− (>99,9%) | 54Ti | 3+# |
| β−, n (<0,1%) | 53Ti | ||||||
| 54mSc | 110(3) keV | 7(5) µs | (5+) | ||||
| 55Sc | 21 | 34 | 54,96824(79) | 0,115(15) s | β− (>99,9%) | 55Ti | 7/2-# |
| β−, n (<0,1%) | 54Ti | ||||||
| 56Sc | 21 | 35 | 55,97287(75)# | 35(5) ms | β− | 56Ti | (1+) |
| 57Sc | 21 | 36 | 56,97779(75)# | 13(4) ms | β− | 57Ti | 7/2-# |
| 58Sc | 21 | 37 | 57,98371(86)# | 12(5) ms | β− | 58Ti | (3+)# |
| 59Sc | 21 | 38 | 58,98922(97)# | 10# ms | β−, n | 58Ti | 7/2-# |
| β− | 59Ti | ||||||
| 60Sc | 21 | 39 | 59,99571(97)# | 3# ms | 3+# | ||
- Abréviation :
TI : transition isomérique. - Isotopes stables en gras.
Remarques
[modifier | modifier le code]- 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[2].
- Masses des isotopes données par la Commission sur les Symboles, les Unités, la Nomenclature, les Masses atomiques et les Constantes fondamentales (SUNAMCO) de l'IUPAP
- Abondances isotopiques données par la Commission des Abondances isotopiques et des Poids atomiques de l'IUPAC
Notes et références
[modifier | modifier le code]- (en) Universal Nuclide Chart
- (en) « 2.5.7. Standard and expanded uncertainties », Engineering Statistics Handbook (consulté le )
- Masse des isotopes depuis :
- (en) G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and 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 :
- (en) J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor, « 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-vie, spin et données sur les isomères sélectionnés depuis les sources suivantes :
- (en) G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and 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
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Isotopes of scandium » (voir la liste des auteurs).
| 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 |
