Le rhénium (Re, numéro atomique 75) possède 35 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 160 et 194, ainsi que 21 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, un seul est stable, 185Re, faisant du rhénium un élément monoisotopique. Cependant, à l'instar du vanadium, du rubidium, du lutécium, du lanthane, de l'europium et de l'indium, il coexiste avec un radioisotope naturel à longue période, 187Re (demi-vie de , trois fois l'âge de l'univers) ce qui fait que le rhénium n'est pas un élément mononucléidique. Comme dans les cas de l'indium et du tellure, ce radioisotope est même l'isotope majoritaire. Une masse atomique standard de est attribuée au rhénium.
Parmi les 33 radioisotopes artificiels caractérisés, les plus stables sont 183Re (demi-vie de ), 184Re (), 186Re (), 182Re () et 189Re (). Tous les autres radioisotopes ont une demi-vie inférieure à un jour, et la plupart inférieure à vingt minutes.
Parmi les isomères nucléaires, les plus stables sont 186mRe (t1/2 de ) et 184mRe (). Tous les autres ont une demi-vie inférieure à un jour.
Les deux radioisotopes les plus légers (160Re et 161Re) se désintègrent principalement par émission de proton. Ceux légèrement plus lourds (162 ≤ A ≤ 170) se désintègrent soit par émission de positron (β+) en isotopes du tungstène soit par émission α en isotopes du tantale, dans des proportions très variables selon les isotopes. Les suivants (171 ≤ A ≤ 182) se désintègrent eux par émission de positron (β+) en isotopes du tungstène, et 183Re par capture électronique (également en isotope du tungstène). Les radioisotopes plus lourds que l'isotope stable se désintègrent tous majoritairement par désintégration β− en isotopes de l'osmium.
Isotopes notables Rhénium naturel Le rhénium naturel est constitué de l'isotope stable 185Re et du radioisotope primordial 187Re.
IsotopeAbondance (pourcentage molaire)185Re37,40 (2) %187Re62,60 (2) %
Rhénium 187 La désintégration du radioisotope 187Re (demi-vie de d'années) en 187Os est utilisée dans le cadre de la datation rhénium-osmium, qui permet de dater la formation de certains dépôts minéraux.
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'excitation160Re 75 85159,98212(43)#860(120) µs[0,82(+15−9) ms] p (91 %) 159W(2−) α (9 %) 156Ta 161Re 75 86 160,97759(22) 0,37(4) ms p 160W 1/2+ 161mRe 123,8(13) keV 15,6(9) ms α 157Ta 11/2−162Re 75 87161,97600(22)#107(13) ms α (94 %) 158Ta(2−) β+ (6 %) 162W 162mRe 173(10) keV77(9) ms α (91 %) 158Ta(9+) β+ (9 %) 162W163Re 75 88162,972081(21)390(70) ms β+ (68 %) 163W(1/2+) α (32 %) 159Ta 163mRe 115(4) keV214(5) ms α (66 %) 159Ta(11/2−) β+ (34 %) 163W164Re 75 89163,97032(17)#0,53(23) s α (58 %) 160Tahigh β+ (42 %) 164W 164mRe 120(120)# keV 530(230) ms (2#)−165Re 75 90164,967089(30)1# s β+ 165W1/2+# α 161Ta 165mRe 47(26) keV2,1(3) s β+ (87 %) 165W11/2−# α (13 %) 161Ta166Re 75 91165,96581(9)#2# s β+ 166W2−# α 162Ta167Re 75 92166,96260(6)#3,4(4) s α 163Ta9/2−# β+ 167W 167mRe 130(40)# keV5,9(3) s β+ (99,3 %) 167W1/2+# α (0,7 %) 163Ta168Re 75 93167,96157(3)4,4(1) s β+ (99,99 %) 168W(5+,6+,7+) α (0,005 %) 164Ta 168mRe non-exist 6,6(15) s169Re 75 94168,95879(3)8,1(5) s β+ (99,99 %) 169W9/2−# α (0,005 %) 165Ta 169mRe 145(29) keV15,1(15) s β+ (99,8 %) 169W1/2+# α (0,2 %) 164Ta170Re 75 95169,958220(28)9,2(2) s β+ (99,99 %) 170W(5+) α (0,01 %) 166Ta 171Re 75 96 170,95572(3) 15,2(4) s β+ 171W (9/2−) 172Re 75 97 171,95542(6) 15(3) s β+ 172W (5) 172mRe 0(100)# keV 55(5) s β+ 172W (2) 173Re 75 98 172,95324(3) 1,98(26) min β+ 173W (5/2−) 174Re 75 99 173,95312(3) 2,40(4) min β+ 174W 175Re 75 100 174,95138(3) 5,89(5) min β+ 175W (5/2−) 176Re 75 101 175,95162(3) 5,3(3) min β+ 176W 3+ 177Re 75 102 176,95033(3) 14(1) min β+ 177W 5/2− 177mRe 84,71(10) keV 50(10) µs 5/2+ 178Re 75 103 177,95099(3) 13,2(2) min β+ 178W (3+) 179Re 75 104 178,949988(26) 19,5(1) min β+ 179W (5/2)+ 179m1Re 65,39(9) keV 95(25) µs (5/2−) 179m2Re 1684,59(14)+Y keV >0,4 µs (23/2+) 180Re 75 105 179,950789(23) 2,44(6) min β+ 180W (1)− 181Re 75 106 180,950068(14) 19,9(7) h β+ 181W 5/2+ 182Re 75 107 181,95121(11) 64,0(5) h β+ 182W 7+ 182m1Re 60(100) keV 12,7(2) h β+ 182W 2+ 182m2Re 235,736(10)+X keV 585(21) ns 2− 182m3Re 461,3(1)+X keV 0,78(9) µs (4−) 183Re 75 108 182,950820(9) 70,0(14) j CE 183W 5/2+ 183mRe 1907,6(3) keV 1,04(4) ms TI 183Re (25/2+) 184Re 75 109 183,952521(5) 38,0(5) j β+ 184W 3(−) 184mRe 188,01(4) keV169(8) j TI (75,4 %) 184Re8(+) β+ (24,6 %) 184W 185Re 75 110 184,9529550(13)Observé stableSoupçonné de se désintégrer par émission α en 181Ta 5/2+ 185mRe 2124(2) keV 123(23) ns (21/2)186Re 75 111185,9549861(13)3,7186(5) j β− (93,1 %) 186Os1− CE (6,9 %) 186W 186mRe 149(7) keV2,0(5)×105 a TI (90 %) 186Re(8+) β− (10 %) 186Os187ReRadionucléide primordialUtilisé en datation radiométrique par le rhénium-osmium. 75 112186,9557531(15)41,2(2)×109 aPeut subir une désintégration β− à l'état fondamental avec une demi-vie de 33 années quand totalement ionisé. β− (99,99 %) 187Os5/2+ α (10−4 %) 183Ta 188Re 75 113 187,9581144(15) 17,0040(22) h β− 188Os 1− 188mRe 172,069(9) keV 18,59(4) min TI 188Re (6)− 189Re 75 114 188,959229(9) 24,3(4) h β− 189Os 5/2+ 190Re 75 115 189,96182(16) 3,1(3) min β− 190Os (2)− 190mRe 210(50) keV3,2(2) h β− (54,4 %) 190Os(6−) TI (45,6 %) 190Re 191Re 75 116 190,963125(11) 9,8(5) min β− 191Os (3/2+,1/2+) 192Re 75 117 191,96596(21)# 16(1) s β− 192Os 193Re 75 118 192,96747(21)# 30# s [>300 ns] 5/2+# 194Re 75 119 193,97042(32)# 2# s [>300 ns]
Remarques Les valeurs marquées d'un # ne proviennent pas uniquement des données expérimentales, mais aussi au moins en partie 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
Notes
Références
Sources Masse des isotopes depuis :
Compositions isotopiques et masses atomiques standards :
Demi-vie, spin et données sur les isomères sélectionnés depuis les sources suivantes :
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