Isotopes de l'indium

L'indium (In) possède 39 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 97 et 135, et 47 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, un seul est stable, 113In, faisant de l'indium un élément monoisotopique. Cependant, l'indium naturel est constitué de cet isotope, mais aussi et majoritairement (~95,7 %) d'un autre nucléide primordial faiblement radioactif, 115In, avec une demi-vie d'environ 441 000 milliards d'années, ce qui fait que l'indium n'est pas un élément mononucléidique. L'indium partage d'ailleurs la caractéristique avec le rhénium et le tellure d'avoir un radioisotope naturel à longue vie plus abondant que son (ou ses) isotope(s) stable(s). La masse atomique standard attribuée à l'indium est de 114,818(3) u.

Parmi les 36 radioisotopes artificiels de l'indium, le plus stable est 111In avec une demi-vie de 2,8047 jours. Tous les autres radioisotopes ont de demi-vies inférieures à un jour, et la plupart inférieure à une heure. Parmi les 47 isomères nucléaires, celui à la plus longue durée de vie est 114m1In avec une demi-vie de 49,51 jours, tous les autres méta-états ayant des demi-vies inférieures à un jour.

Les isotopes plus légers que 113In se désintègrent principalement par émission de positron (β+), sauf 111In qui se désintègre par capture électronique, tous en isotopes du cadmium. 112In fait aussi exception, se désintégrant presque pour moitié par émission de positron en 112Cd, et pour son autre moitié par désintégration β− en 112Sn. Les radioisotopes plus lourds se désintègrent eux principalement par désintégration β−, ou pour les plus lourds, de façon majoritaire ou non négligeable, par désintégration β− et émission de neutron, tous en isotopes de l'étain.

Isotopes notables

Indium naturel

L'indium naturel est constitué de 113In, le seul isotope stable, et de 115In, isotope quasi stable (demi-vie supérieure à l'âge de l'univers) et largement majoritaire.

Isotope Abondance

(pourcentage molaire)

113In 4,29 ± 0,05 %
115In 95,71 ± 0,05 %

Indium 111

L'indium 111 est l'isotope de l'indium dont le noyau est constitué de 49 protons et de 62 neutrons. C'est un radioisotope artificiel se désintégrant par capture électronique en cadmium 111 avec un demi-vie de 2,8047(5) jours. Il est utilisé en médecine nucléaire comme radiotraceur pour la localisation par gamma-caméra de protéines radiopharmaceutiques, telles que l'octréotide marqué à l'indium 111, qui se lie aux récepteurs de certains tumeurs endocrines (Octréoscan)[1]. L'indium 111 est aussi utilisé en scintigraphie aux leucocytes marqués à l'indium 111 (en), une technique de médecine nucléaire de recherche d'infection cachée.

Table des isotopes
Symbole
de l'isotope		 Z (p) N (n) Masse isotopique (u) Demi-vie[n 1] Mode(s) de
désintégration[2],[n 2]		 Isotope(s)-fils[n 3] Spin nucléaire
Énergie d'excitation
97In 49 48 96,94954(64)# 5# ms 9/2+#
98In 49 49 97,94214(21)# 45(23) ms
[32(+32-11) ms]		 β+ 98Cd 0+#
98mIn 0(500)# keV 1,7(8) s
[1,2(+12-4) s]
99In 49 50 98,93422(43)# 3,1(8) s
[3,0(+8-7) s]		 β+ 99Cd 9/2+#
99mIn 400(150)# keV 1# s 1/2-#
100In 49 51 99,93111(27) 5,9(2) s β+ (96,1 %) 100Cd (6,7)+
β+, p (3,9 %) 99Ag
101In 49 52 100,92634(32)# 15,1(3) s β+ 100Cd 9/2+#
β+, p 100Ag
101mIn 550(100)# keV 10# s 1/2-#
102In 49 53 101,92409(12) 23,3(1) s β+ (99,99 %) 102Cd (6+)
β+, p (0,00929 %) 101Ag
103In 49 54 102,919914(27) 60(1) s β+ 103Cd 9/2+#
103mIn 631,7(1) keV 34(2) s (1/2-)#
104In 49 55 103,91830(9) 1,80(3) min β+ 104Cd 5,6(+)
104mIn 93,48(10) keV 15,7(5) s TI (80 %) 104In (3+)
β+ (20 %) 104Cd
105In 49 56 104,914674(19) 5,07(7) min β+ 105Cd 9/2+
105mIn 674,1(3) keV 48(6) s TI 105In (1/2)-
106In 49 57 105,913465(13) 6,2(1) min β+ 106Cd 7+
106mIn 28,6(3) keV 5,2(1) min β+ 106Cd (3+)
107In 49 58 106,910295(12) 32,4(3) min β+ 107Cd 9/2+
107mIn 678,5(3) keV 50,4(6) s TI 107In 1/2-
108In 49 59 107,909698(10) 58,0(12) min β+ 108Cd 7+
108mIn 29,75(5) keV 39,6(7) min β+ 108Cd 2+
109In 49 60 108,907151(6) 4,2(1) h β+ 109Cd 9/2+
109m1In 650,1(3) keV 1,34(7) min TI 109In 1/2-
109m2In 2101,8(2) keV 209(6) ms (19/2+)
110In 49 61 109,907165(13) 4,9(1) h β+ 110Cd 7+
110mIn 62,1(5) keV 69,1(5) min β+ 110Cd 2+
111In[n 4] 49 62 110,905103(5) 2,8047(5) j CE 111Cd 9/2+
111mIn 536,95(6) keV 7,7(2) min TI 111In 1/2-
112In 49 63 111,905532(6) 14,97(10) min β+ (56 %) 112Cd 1+
β− (44 %) 112Sn
112m1In 156,59(5) keV 20,56(6) min β+ 112Cd 4+
112m2In 350,76(9) keV 690(50) ns 7+
112m3In 613,69(14) keV 2,81(3) µs 8-
113In 49 64 112,904058(3) Stable[n 5] 9/2+
113mIn 391,699(3) keV 1,6579(4) h TI 113In 1/2-
114In 49 65 113,904914(3) 71,9(1) s β+ (99,5 %) 114Cd 1+
β− (0,5 %) 114Sn
114m1In 190,29(3) keV 49,51(1) j TI (96,75 %) 114In 5+
β+ (3,25 %) 114Cd
114m2In 501,94(3) keV 43,1(6) ms TI (96,75 %) 114In (8-)
β+ (3,25 %) 114Cd
114m3In 641,72(3) keV 4,3(4) µs (7+)
115In[n 6],[n 7] 49 66 114,903878(5) 4,41(25)×1014 a β− 115Sn 9/2+
115mIn 336,244(17) keV 4,486(4) h TI (95 %) 115In 1/2-
β− (5 %) 115Sn
116In 49 67 115,905260(5) 14,10(3) s β− 116Sn 1+
CE 116Cd
116m1In 127,267(6) keV 54,29(17) min 5+
116m2In 289,660(6) keV 2,18(4) s 8-
117In 49 68 116,904514(6) 43,2(3) min β− 117Sn 9/2+
117mIn 315,302(12) keV 116,2(3) min β− (52,91 %) 117Sn 1/2-
TI (47,09 %) 117In
118In 49 69 117,906354(9) 5,0(5) s β− 118Sn 1+
118m1In 100(50)# keV 4,364(7) min β− 118Sn 5+
118m2In 240(50)# keV 8,5(3) s 8-
119In 49 70 118,905845(8) 2,4(1) min β− 119Sn 9/2+
119m1In 311,37(3) keV 18,0(3) min β− (94,4 %) 119Sn 1/2-
TI (5,6 %) 119In
119m2In 654,27(7) keV 130(15) ns 1/2+,3/2+
120In 49 71 119,90796(4) 3,08(8) s β− 120Sn 1+
120m1In 50(60)# keV 46,2(8) s 5+
120m2In 300(200)# keV 47,3(5) s β− 120Sn 8(-)
121In 49 72 120,907846(29) 23,1(6) s β− 121Sn 9/2+
121mIn 312,98(8) keV 3,88(10) min β− (98,8 %) 121Sn 1/2-
TI (1,2 %) 121In
122In 49 73 121,91028(5) 1,5(3) s β− 122Sn 1+
122m1In 40(60)# keV 10,3(6) s 5+
122m2In 290(140) keV 10,8(4) s β− 122Sn 8-
123In 49 74 122,910438(26) 6,17(5) s β− 123mSn (9/2)+
123mIn 327,21(4) keV 47,4(4) s β− 123mSn (1/2)-
124In 49 75 123,91318(5) 3,11(10) s β− 124Sn 3+
124mIn -20(70) keV 3,7(2) s β− 124Sn (8)(-#)
TI 124In
125In 49 76 124,91360(3) 2,36(4) s β− 125mSn 9/2+
125mIn 360,12(9) keV 12,2(2) s β− 125Sn 1/2(-)
126In 49 77 125,91646(4) 1,53(1) s β− 126Sn 3(+#)
126mIn 100(60) keV 1,64(5) s β− 126Sn 8(-#)
127In 49 78 126,91735(4) 1,09(1) s β− (99,97 %) 127mSn 9/2(+)
β−, n (0,03 %) 126Sn
127mIn 460(70) keV 3,67(4) s β− (99,31 %) 127mSn (1/2-)
β−, n (0,69 %) 126Sn
128In 49 79 127,92017(5) 0,84(6) s β− (99,96 %) 128Sn (3)+
β−, n (0,038 %) 127Sn
128m1In 247,87(10) keV 10(7) ms (1)-
128m2In 320(60) keV 720(100) ms β− 128Sn (8-)
129In 49 80 128,92170(5) 611(4) ms β− (99,75 %) 129Sn 9/2+#
β−, n (0,25 %) 128Sn
129m1In 380(70) keV 1,23(3) s β− (97,2 %) 129Sn (1/2-)#
β−, n (2,5 %) 128Sn
TI (0,3 %) 129In
129m2In 1688,0(5) keV 8,5(5) µs 17/2-
130In 49 81 129,92497(4) 0,29(2) s β− (98,35 %) 130Sn 1(-)
β−, n (1,65 %) 129Sn
130m1In 50(50) keV 538(5) ms 10-#
130m2In 400(60) keV 0,54(1) s (5+)
131In 49 82 130,92685(3) 0,28(3) s β− (97,8 %) 131Sn (9/2+)
β−, n (2,19 %) 130Sn
131m1In 363(37) keV 0,35(5) s (1/2-)
131m2In 4,10(7) MeV 320(60) ms (19/2+ to 23/2+)
132In 49 83 131,93299(7) 206(4) ms β− (94,8 %) 132Sn (7-)
β−, n (5,2 %) 131Sn
133In 49 84 132,93781(32)# 165(3) ms β−, n (85 %) 132Sn (9/2+)
β− (15 %) 133Sn
133mIn 330(40)# keV 180# ms TI 133In (1/2-)
134In 49 85 133,94415(43)# 140(4) ms β− (79 %) 134Sn
β−, n (17 %) 133Sn
β−, 2n (4 %) 132Sn
135In 49 86 134,94933(54)# 92(10) ms 9/2+#
  1. En gras pour les isotopes avec des demi-vies plus grandes que l'âge de l'univers (presque stables).
  2. Abréviations :
    CE : capture électronique ;
    TI : transition isomérique.
  3. Isotopes stables en gras.
  4. Utilisé pour des applications médicales.
  5. Théoriquement capable de fission spontanée.
  6. produit de fission.
  7. radionucléide primordial.

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[3].

Notes et références
  1. (en) http://www.medscape.com/viewarticle/406655_3 Octreoscan review
  2. (en)Universal Nuclide Chart
  3. (en) « 2.5.7. Standard and expanded uncertainties », Engineering Statistics Handbook (consulté le )


1  H                                                             He
2  Li Be   B C N O F Ne
3  Na Mg   Al Si P S Cl Ar
4  K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5  Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6  Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7  Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Tableau périodique des isotopes
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