Le vanadium (V, numéro atomique 23) possède 26 isotopes connus de nombre de masse variant entre 40 et 65, et cinq isomères nucléaires. Seul l'un de ces isotopes est stable, 51V, largement majoritaire, le reste étant constitués de 50V, un radioisotope naturel avec une demi-vie particulièrement longue de 1,5×1017 années (soit 10 millions de fois l'âge de l'univers). De ce fait, le vanadium est un élément monoisotopique, mais pas un élément mononucléidique. Sa masse atomique standard est de , très proche de la masse isotopique de 51V.

Parmi les 24 radioisotopes artificiels, les plus stables sont 49V avec une demi-vie de , et48V avec une demi-vie de . Tous les autres isotopes ont des demi-vies inférieure à et la plupart inférieure à , le moins stable connu étant 42V avec une demi-vie inférieure à , sachant que la demi-vie des isotopes plus légers n'a pas été déterminée pour l'instant.

Les trois isotopes les plus légers se désintègrent par émission de proton. Tous les autres isotopes plus légers que 49V se désintègrent principalement par émission de positron (β+), ce dernier se désintégrant par capture électronique, et 50V se désintégrant majoritairement (83 %) par émission de positron, mais aussi par désintégration β− (17 %). Tous les radioisotopes plus légers que 51V produisent donc majoritairement des isotopes du titane. Les radioisotopes plus lourds eux se désintègrent principalement par désintégration β− en isotopes du chrome.

Vanadium naturel Le vanadium naturel est composé de l'isotope stable 51V et de l'isotope quasi stable 50V. IsotopeAbondance (pourcentage molaire)Gamme de variation50V0,250 (4) %0,2487 - 0,250251V99,750 (4) %99,7498 - 99,7513

Table des isotopes

Symbolede l'isotope Z (p) N (n) Masse isotopique (u) Demi-vie Mode(s) dedésintégration Universal Nuclide ChartAbréviations :CE : capture électronique ;TI : transition isomérique. Isotope(s) filsIsotopes stables en gras. Spin nucléaire Énergie d'excitation 40V 23 17 40,01109(54)# p 39Ti 2-# 41V 23 18 40,99978(22)# p 40Ti 7/2-# 42V 23 19 41,99123(21)# <55 ns p 41Ti 2-# 43V 23 20 42,98065(25)# 80# ms β+ 43Ti 7/2-#44V 23 2143,97411(13)111(7) ms β+ (>99,9 %) 44Ti(2+) β−, α (<0,1 %) 40Ca 44mV 270(100)# keV 150(3) ms β+ 44Ti (6+) 45V 23 22 44,965776(18) 547(6) ms β+ 45Ti 7/2- 46V 23 23 45,9602005(11) 422,50(11) ms β+ 46Ti 0+ 46mV 801,46(10) keV 1,02(7) ms TI 46V 3+ 47V 23 24 46,9549089(9) 32,6(3) min β+ 47Ti 3/2- 48V 23 25 47,9522537(27) 15,9735(25) j β+ 48Ti 4+ 49V 23 26 48,9485161(12) 329(3) j CE 49Ti 7/2-50Vradionucléide primordial. 23 2749,9471585(11)1,4(4)×1017 a β+ (83 %) 50Ti6+ β− (17 %) 50Cr 51V 23 28 50,9439595(11)Stable 7/2- 52V 23 29 51,9447755(11) 3,743(5) min β− 52Cr 3+ 53V 23 30 52,944338(3) 1,60(4) min β− 53Cr 7/2- 54V 23 31 53,946440(16) 49,8(5) s β− 54Cr 3+ 54mV 108(3) keV 900(500) ns (5+) 55V 23 32 54,94723(11) 6,54(15) s β− 55Cr (7/2-)#56V 23 3355,95053(22)216(4) ms β− (>99,9 %) 56Cr(1+) β−, n 55Cr57V 23 3456,95256(25)0,35(1) s β− (>99,9 %) 57Cr(3/2-) β−, n (<0,1 %) 56Cr58V 23 3557,95683(27)191(8) ms β− (>99,9 %) 58Cr3+# β−, n (<0,1 %) 57Cr59V 23 3658,96021(33)75(7) ms β− (>99,9 %) 59Cr7/2-# β−, n (<0,1 %) 58Cr60V 23 3759,96503(51)122(18) ms β− (>99,9 %) 60Cr3+# β−, n (<0,1 %) 59Cr 60m1V 0(150)# keV 40(15) ms 1+# 60m2V 101(1) keV >400 ns 61V 23 38 60,96848(43)# 47,0(12) ms β− 61Cr 7/2-# 62V 23 39 61,97378(54)# 33,5(20) ms β− 62Cr 3+# 63V 23 40 62,97755(64)# 17(3) ms β− 63Cr (7/2-)# 64V 23 41 63,98347(75)# 10# ms [>300 ns] 65V 23 42 64,98792(86)# 10# ms 5/2-#

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 échantillons 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. 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.

Masse des isotopes depuis :

Compositions isotopiques et masses atomiques standards :

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

Notes et références

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