Le ruthénium (Ru, numéro atomique 44) possède 34 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 87 et 120, et 7 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, sept sont stables, 96Ru, 98Ru, 99Ru, 100Ru, 101Ru, 102Ru et 104Ru ; ils constituent l'intégralité du ruthénium naturellement présent, le plus abondant étant 102Ru (31,5 %). On attribue au ruthénium une masse atomique standard de Table of Standard Atomic Weights 2013 – CIAAW.

Parmi les 27 radioisotopes artificiels du ruthénium, les plus stables sont 106Ru (demi-vie de 373,59 jours), 103Ru (39,26 jours) 97Ru (2,79 jours) et 97Ru (1,643 heure). Tous les autres isotopes ont des demi-vie inférieure à une heure, et la plupart à une minute. L'isomère nucléaire le plus stable est 93m1Ru, avec une demi-vie de 10,8 secondes.

Les radioisotopes plus légers que les isotopes stables (A < 96 et 97Ru) se désintègrent principalement par émission de positron (β+) en isotopes du technétium. Les radioisotopes plus lourds (A > 104 et 103Ru) se désintègrent eux principalement par désintégration β− en isotopes du rhodium.

Isotopes notables

Ruthénium naturel Le ruthénium naturel est constitué des sept isotopes stables, 96Ru, 98Ru, 99Ru, 100Ru, 101Ru, 102Ru et 104Ru. Tous sont théoriquement capables de fission spontanée, bien que cette dernière n'ait été observée dans aucun des cas. De même, 96Ru et 104Ru sont soupçonnés d'être faiblement radioactifs, se désintégrant respectivement par double émission bêta β+ en 96Mo avec une demi-vie supérieure à 6,7×1016 ans et par double émission bêta β− en 104Pd, mais encore une fois de telles désintégrations n'ont encore jamais été observées.

IsotopeAbondance (pourcentage molaire)96Ru5,54(14) %98Ru1,87 (3) %99Ru12,76 (14) %100Ru12,60 (7) %101Ru17,06 (2) %102Ru31,55 (14) %104Ru18,62 (27) %

Table des isotopes

Symbolede l'isotope N (n) Masse isotopique Demi-vie Mode(s) dedésintégration Universal Nuclide ChartAbréviation :TI : Transition isomérique. Isotope(s) filsIsotopes stables en gras. Spin nucléaireÉnergie d'excitation 87Ru 43 86,94918(64)# 50# ms [>1,5 µs] β+ 87Tc 1/2-# 88Ru 44 87,94026(43)# 1,3(3) s [1,2(+3-2) s] β+ 88Tc 0+ 89Ru 45 88,93611(54)# 1,38(11) s β+ 89Tc (7/2)(+#) 90Ru 46 89,92989(32)# 11,7(9) s β+ 90Tc 0+ 91Ru 47 90,92629(63)# 7,9(4) s β+ 91Tc (9/2+) 91mRu80(300)# keV7,6(8) s β+ (>99,9 %) 91Tc(1/2-) TI (<0,1 %) 91Ru β+, p (<0,1 %) 90Mo 92Ru 48 91,92012(32)# 3,65(5) min β+ 92Tc 0+ 93Ru 49 92,91705(9) 59,7(6) s β+ 93Tc (9/2)+ 93m1Ru734,40(10) keV10,8(3) s β+ (78 %) 93Tc(1/2)- TI (22 %) 93Ru β+, p (0,027 %) 92Mo 93m2Ru2082,6(9) keV 2,20(17) µs (21/2)+ 94Ru 50 93,911360(14) 51,8(6) min β+ 94Tc 0+ 94mRu2644,55(25) keV 71(4) µs (8+) 95Ru 51 94,910413(13) 1,643(14) h β+ 95Tc 5/2+ 96Ru 52 95,907598(8)Observé stableSoupçonné de se désintégrer par β+β+ en 96Mo avec une demi-vie supérieure à 6,7×1016 ans. 0+ 97Ru 53 96,907555(9) 2,791(4) j β+ 97mTc 5/2+ 98Ru 54 97,905287(7)StableThéoriquement capable de fission spontanée. 0+ 99Ru 55 98,9059393(22)Stable 5/2+ 100Ru 56 99,9042195(22)Stable 0+ 101RuProduit de fission. 57 100,9055821(22)Stable 5/2+ 101mRu527,56(10) keV 17,5(4) µs 11/2- 102Ru 58 101,9043493(22)Stable 0+ 103Ru 59 102,9063238(22) 39,26(2) j β− 103Rh 3/2+ 103mRu238,2(7) keV 1,69(7) ms TI 103Ru 11/2- 104Ru 60 103,905433(3)Observé stableSoupçonné de se désintégrer par β−β− en 104Pd. 0+ 105Ru 61 104,907753(3) 4,44(2) h β− 105Rh 3/2+ 106Ru 62 105,907329(8) 373,59(15) j β− 106Rh 0+ 107Ru 63 106,90991(13) 3,75(5) min β− 107Rh (5/2)+ 108Ru 64 107,91017(12) 4,55(5) min β− 108Rh 0+ 109Ru 65 108,91320(7) 34,5(10) s β− 109Rh (5/2+)# 110Ru 66 109,91414(6) 11,6(6) s β− 110Rh 0+ 111Ru 67 110,91770(8) 2,12(7) s β− 111Rh (5/2+) 112Ru 68 111,91897(8) 1,75(7) s β− 112Rh 0+ 113Ru 69 112,92249(8) 0,80(5) s β− 113Rh (5/2+) 113mRu130(18) keV 510(30) ms (11/2-)114Ru 70113,92428(25)#0,53(6) s β− (>99,9 %) 114Rh0+ β−, n (<0,1 %) 113Rh115Ru 71114,92869(14)740(80) ms β− (>99,9 %) 115Rh β−, n (<0,1 %) 114Rh 116Ru 72 115,93081(75)# 400# ms [>300 ns] β− 116Rh 0+ 117Ru 73 116,93558(75)# 300# ms [>300 ns] β− 117Rh 118Ru 74 117,93782(86)# 200# ms [>300 ns] β− 118Rh 0+ 119Ru 75 118,94284(75)# 170# ms [>300 ns] 120Ru 76 119,94531(86)# 80# ms [>300 ns] 0+

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.

Notes et références

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