Isotopes de l'actinium

L'actinium (Ac, numéro atomique 89) 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.

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).

Table des isotopes

Symbolede l'isotope Z (p) N (n) masse isotopique Demi-vie Mode(s) dedésintégration Universal Nuclide ChartAbréviations :DC : désintégration par émission de cluster ;CE : capture électronique ;TI : transition isomérique. Isotope(s)-filsIsotopes stables en gras. Spin nucléaire Énergie d'excitation 206Ac 89 117 206,01450(8) 25(7) ms (3+) 206m1Ac 80(50) keV 15(6) ms 206m2Ac 290(110)# keV 41(16) ms (10-) 207Ac 89 118 207,01195(6) 31(8) ms[27(+11-6) ms] α 203Fr 9/2-#208Ac 89 119208,01155(6)97(16) ms[95(+24-16) ms] α (99 %) 204Fr(3+) β+ (1 %) 208Ra 208mAc 506(26) keV28(7) ms[25(+9-5) ms] α (89 %) 204Fr(10-) TI (10 %) 208Ac β+ (1 %) 208Ra209Ac 89 120209,00949(5)92(11) ms α (99 %) 205Fr(9/2-) β+ (1 %) 209Ra210Ac 89 121210,00944(6)350(40) ms α (96 %) 206Fr7+# β+ (4 %) 210Ra211Ac 89 122211,00773(8)213(25) ms α (99,8 %) 207Fr9/2-# β+ (0,2 %) 211Ra212Ac 89 123212,00781(7)920(50) ms α (97 %) 208Fr6+# β+ (3 %) 212Ra213Ac 89 124213,00661(6)731(17) ms α 209Fr(9/2-)# β+ (rare) 213Ra214Ac 89 125214,006902(24)8,2(2) s α (89 %) 210Fr(5+)# β+ (11 %) 214Ra215Ac 89 126215,006454(23)0,17(1) s α (99,91 %) 211Fr9/2- β+ (0,09 %) 215Ra216Ac 89 127216,008720(29)0,440(16) ms α 212Fr(1-) β+ () 216Ra 216mAc 44(7) keV 443(7) µs (9-)217Ac 89 128217,009347(14)69(4) ns α (98 %) 213Fr9/2- β+ (2 %) 217Ra 217mAc 2012(20) keV 740(40) ns (29/2)+ 218Ac 89 129 218,01164(5) 1,08(9) µs α 214Fr (1-)# 218mAc 584(50)# keV 103(11) ns (11+)219Ac 89 130219,01242(5)11,8(15) µs α 215Fr9/2- β+ () 219Ra220Ac 89 131220,014763(16)26,36(19) ms α 216Fr(3-) β+ () 220Ra 221Ac 89 132 221,01559(5) 52(2) ms α 217Fr 9/2-#222Ac 89 133222,017844(6)5,0(5) s α (99 %) 218Fr1- β+ (1 %) 222Ra 222mAc 200(150)# keV1,05(7) min α (88,6 %) 218Frhigh TI (10 %) 222Ac β+ (1,4 %) 222Ra223Ac 89 134223,019137(8)2,10(5) min α (99 %) 219Fr(5/2-) CE (1 %) 223Ra DC () 209Bi14C224Ac 89 135224,021723(4)2,78(17) h β+ (90,9 %) 224Ra0- α (9,1 %) 220Fr β− (1,6 %) 224Th225AcUtilisé en médecine nucléaire. 89 136225,023230(5)10,0(1) j α 221Fr(3/2-) DC () 211Bi14C226Ac 89 137226,026098(4)29,37(12) h β− (83 %) 226Th(1)(-#) CE (17 %) 226Ra α (0,006 %) 222Fr227Ac 89 138227,0277521(26)21,772(3) a β− (98,61 %) 227Th3/2- α (1,38 %) 223Fr228Ac 89 139228,0310211(27)6,15(2) h β− 228Th3+ α () 224Fr 229Ac 89 140 229,03302(4) 62,7(5) min β− 229Th (3/2+) 230Ac 89 141 230,03629(32) 122(3) s β− 230Th (1+) 231Ac 89 142 231,03856(11) 7,5(1) min β− 231Th (1/2+) 232Ac 89 143 232,04203(11) 119(5) s β− 232Th (1+) 233Ac 89 144 233,04455(32)# 145(10) s β− 233Th (1/2+) 234Ac 89 145 234,04842(43)# 44(7) s β− 234Th 235Ac 89 146 235,05123(38)# 40# s β− 235Th 1/2+# 236Ac 89 147 236,05530(54)# 2# min β− 236Th

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

Masse des isotopes depuis :

Compositions isotopiques et masses atomiques standards :

Demi-vies, spins et données sur les isomères sélectionnés depuis les sources suivantes :

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