L'yttrium (Y, numéro atomique 39) possède 33 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 76 et 108, et 29 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, un seul est stable, 89Y, et constitue l'intégralité de l'yttrium naturellement présent, faisant de l'yttrium un élément monoisotopique ainsi qu'un élément mononucléidique. Sa masse atomique standard est donc la masse isotopique de 89Y, soit .

Parmi les 32 radioisotopes de l'yttrium, les plus stables sont 88Y, avec une demi-vie de 106,626 jours, et 91Y avec une demi-vie de 58,51 jours. Tous les autres isotopes ont des demi-vies inférieures à un jour, excepté 87Y (79,8 heures) et 90Y (64 heures). Le moins stable est 106Y avec une demi-vie de 200 ns.

Les isotopes plus légers que 89Y se désintègrent principalement par émission de positron (β+), à l'exception de l'isotope très léger 77Y qui se désintègre principalement par émission de proton, tous en isotopes du strontium. Les radioisotopes plus lourds se désintègrent eux principalement par désintégration β−, ou pour certains, de façon non négligeable, par désintégration β− et émission de neutron, tous en isotopes du zirconium.

De multiples états d'excitation ont été observés pour 80Y et 97Y. Alors que la plupart des isomères de l'yttrium sont moins stables que leur état de base, 78mY, 84mY, 85mY, 96mY, 98m1Y, 100mY, et 102mY possèdent des demi-vies plus longues, parce qu'ils se désintègrent par décroissance β plutôt que par transition isomérique.

Les isotopes de l'yttrium sont parmi les produits de fissions les plus communs engendrés par la fission d'atomes d'uranium lors des explosions nucléaires ou dans les centrales nucléaires. En matière de gestion des déchets, les isotopes les plus importants sont 91Y et 90Y, avec des périodes radioactives de 58,51 jours et 64 heures respectivement. Le premier est formé directement lors de la fission des noyaux d'uranium, le second par désintégration du strontium 90.

Isotopes notables Yttrium 90

L'yttrium 90 (90Y) est l'isotope de l'yttrium dont le noyau est constitué de 39 protons et de 51 neutrons. C'est un radioisotope artificiel se désintégrant par désintégration β− en zirconium 90 avec une demi-vie de 3,19 heures. Malgré sa demi-vie courte, il est en équilibre séculaire avec son isotope parent à période longue, le strontium 90 (demi-vie de 29 ans).

Il est utilisé en radiothérapie.

Table des isotopes

Symbolede l'isotope Z (p) N (n) Masse isotopique (u) Demi-vieEn gras pour les isotopes avec des demi-vies plus grandes que l'âge de l'univers (presque stables). Mode(s) dedésintégration Universal Nuclide ChartAbréviations :CE : capture électronique ;TI : transition isomérique. Isotope(s)-filsIsotopes stables en gras. Spin nucléaire Énergie d'excitation 76Y 39 37 75,95845(54)# 500# ns [>170 ns]77Y 39 3876,94965(7)#63(17) ms p (>99,9 %) 76Sr5/2+# β+ (<0,1 %) 77Sr 78Y 39 39 77,94361(43)# 54(5) ms β+ 78Sr (0+) 78mY 0(500)# keV 5,8(5) s 5+#79Y 39 4078,93735(48)14,8(6) s β+ (>99,9 %) 79Sr(5/2+)# β+, p (<0,1 %) 78Rb 80Y 39 41 79,93428(19) 30,1(5) s β+ 80Sr 4- 80m1Y 228,5(1) keV 4,8(3) s (1-) 80m2Y 312,6(9) keV 4,7(3) µs (2+) 81Y 39 42 80,92913(7) 70,4(10) s β+ 81Sr (5/2+) 82Y 39 43 81,92679(11) 8,30(20) s β+ 82Sr 1+ 82m1Y 402,63(14) keV 268(25) ns 4- 82m2Y 507,50(13) keV 147(7) ns 6+ 83Y 39 44 82,92235(5) 7,08(6) min β+ 83Sr 9/2+ 83mY 61,98(11) keV2,85(2) min β+ (60 %) 83Sr(3/2-) TI (40 %) 83Y 84Y 39 45 83,92039(10) 4,6(2) s β+ 84Sr 1+ 84mY -80(190) keV 39,5(8) min β+ 84Sr (5-) 85Y 39 46 84,916433(20) 2,68(5) h β+ 85Sr (1/2)- 85m1Y 19,8(5) keV4,86(13) h β+ (99,998 %) 85Sr9/2+ TI (0,002 %) 85Y 85m2Y 266,30(20) keV 178(6) ns 5/2- 86Y 39 47 85,914886(15) 14,74(2) h β+ 86Sr 4- 86m1Y 218,30(20) keV48(1) min TI (99,31 %) 86Y(8+) β+ (0,69 %) 86Sr 86m2Y 302,2(5) keV 125(6) ns (7-) 87Y 39 48 86,9108757(17) 79,8(3) h β+ 87Sr 1/2- 87mY 380,82(7) keV13,37(3) h TI (98,43 %) 87Y9/2+ β+ (1,56 %) 87Sr 88Y 39 49 87,9095011(20) 106,616(13) j β+ 88Sr 4- 88m1Y 674,55(4) keV 13,9(2) ms TI 88Y (8)+ 88m2Y 392,86(9) keV 300(3) µs 1+ 89Yproduit de fission. 39 50 88,9058483(27)Stable 1/2- 89mY 908,97(3) keV 15,663(5) s TI 89Y 9/2+ 90Y 39 51 89,9071519(27) 64,053(20) h β− 90Zr 2- 90mY 681,67(10) keV3,19(6) h TI (99,99 %) 90Y7+ β− (0,0018 %) 90Zr 91Y 39 52 90,907305(3) 58,51(6) j β− 91Zr 1/2- 91mY 555,58(5) keV49,71(4) min TI(98,5 %) 91Y9/2+ β− (1,5 %) 91Zr 92Y 39 53 91,908949(10) 3,54(1) h β− 92Zr 2- 93Y 39 54 92,909583(11) 10,18(8) h β− 93Zr 1/2- 93mY 758,719(21) keV 820(40) ms TI 93Y 7/2+ 94Y 39 55 93,911595(8) 18,7(1) min β− 94Zr 2- 95Y 39 56 94,912821(8) 10,3(1) min β− 95Zr 1/2- 96Y 39 57 95,915891(25) 5,34(5) s β− 96Zr 0- 96mY 1140(30) keV 9,6(2) s β− 96Zr (8)+97Y 39 5896,918134(13)3,75(3) s β− (99,942 %) 97Zr(1/2-) β−, n (0,058 %) 96Zr 97m1Y 667,51(23) keV1,17(3) s β− (99,3 %) 97Zr(9/2)+ TI (0,7 %) 97Y β−, n (0,08 %) 96Zr 97m2Y 3523,3(4) keV 142(8) ms (27/2-)98Y 39 5997,922203(26)0,548(2) s β− (99,669 %) 98Zr(0)- β−, n (0,331 %) 97Zr 98m1Y 170,74(6) keV 620(80) ns (2)- 98m2Y 410(30) keV2,0(2) s β− (86,6 %) 98Zr(5+,4-) TI (10 %) 98Y β−, n (3,4 %) 97Zr 98m3Y 496,19(15) keV 7,6(4) µs (2-) 98m4Y 1181,1(4) keV 0,83(10) µs (8-)99Y 39 6098,924636(26)1,470(7) s β− (98,1 %) 99Zr(5/2+) β−, n (1,9 %) 98Zr 99mY 2141,65(19) keV 8,6(8) µs (17/2+)100Y 39 6199,92776(8)735(7) ms β− (98,98 %) 100Zr 1-,2- β−, n (1,02 %) 99Zr 100mY 200(200)# keV 940(30) ms β− 100Zr (3,4,5)(+#)101Y 39 62100,93031(10)426(20) ms β− (98,06 %) 101Zr(5/2+) β−, n (1,94 %) 100Zr102Y 39 63101,93356(9)0,30(1) s β− (95,1 %) 102Zr β−, n (4,9 %) 101Zr 102mY 200(200)# keV360(40) ms β− (94 %) 102Zrhigh β−, n (6 %) 101Zr103Y 39 64102,93673(32)#224(19) ms β− (91,7 %) 103Zr5/2+# β−, n (8,3 %) 102Zr 104Y 39 65 103,94105(43)# 180(60) ms β− 104Zr 105Y 39 66 104,94487(54)# 60# ms [>300 ns] β− 105Zr 5/2+# 106Y 39 67 105,94979(75)# 50# ms [>300 ns] β− 106Zr 107Y 39 68 106,95414(54)# 30# ms [>300 ns] 5/2+# 108Y 39 69 107,95948(86)# 20# ms [>300 ns]

Remarques 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 :

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

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