Isotopes de l'ytterbium

L'ytterbium (Yb, numéro atomique 70) naturel est composé de 7 isotopes stables, 168Yb, 170Yb, 171Yb, 172Yb, 173Yb, 174Yb, et 176Yb, avec 174Yb le plus abondant (31,83% d'abondance naturelle). Vingt-sept radioisotopes ont été caractérisés, dont les plus stables sont 169Yb qui a une demi-vie de 32,026 jours, 175Yb (4,185 j) et 166Yb (56,7 heures). Tous les autres isotopes radioactifs ont des demi-vie de moins de 2 h. On connaît à cet élément 12 isotopes métastables, dont le plus stable est 169mYb (t1/2 = 46 s).

Les isotopes de l'ytterbium ont une masse atomique allant de 147,967 u (148Yb) à 180,9562 u (181Yb). Les principaux produits de désintégration avant 174Yb sont des isotopes du thulium, et les principaux produits après sont des isotopes du lutécium.

En optique quantique, les différents isotopes de l'ytterbium suivent soit une statistique de Bose-Einstein, soit une statistique de Fermi-Dirac, ce qui induit un comportement intéressant en réseaux optiques.

Masse atomique standard : 173,045(10) u[1].

Ytterbium naturel

L'ytterbium naturel est composé des sept isotopes stables 168Yb, 170Yb, 171Yb, 172Yb, 173Yb, 174Yb, et 176Yb, tous soupçonnés d'être très faiblement radioactifs. On peut trouver également des traces infimes de 182Yb (très instable), produit de désintégration par fission spontanée de 232Th, mais ces traces sont non quantifiables : c'est une voie de désintégration extrêmement minoritaire.

Isotope Abondance

(pourcentage molaire)

168Yb 0,13 (1) %
170Yb 3,04 (15) %
171Yb 14,28 (57) %
172Yb 21,83 (67) %
173Yb 16,13 (27) %
174Yb 31,83 (92) %
176Yb 12,76 (41) %

Table
symbole du

nuclédie

 Z(p) N(n)  

masse
isotopique (u)

 demi-vie Modes de

désintégration[2],[n 1]

 isotope(s) fils spin

nucléaire

énergie d'excitation
148Yb 70 78 147,96742(64)# 250# ms β+ 148Tm 0+
149Yb 70 79 148,96404(54)# 0,7(2) s β+ 149Tm (1/2+,3/2+)
150Yb 70 80 149,95842(43)# 700# ms [>200 ns] β+ 150Tm 0+
151Yb 70 81 150,95540(32) 1,6(5) s β+ 151Tm (1/2+)
β+, p (rare) 150Er
151m1Yb 750(100)# keV 1,6(5) s β+ 151Tm (11/2−)
β+, p (rare) 150Er
151m2Yb 1790(500)# keV 2,6(7) µs 19/2−#
151m3Yb 2450(500)# keV 20(1) µs 27/2−#
152Yb 70 82 151,95029(22) 3,04(6) s β+ 152Tm 0+
β+, p (rare) 151Er
153Yb 70 83 152,94948(21)# 4,2(2) s α (50 %) 149Er 7/2−#
β+ (50 %) 153Tm
β+, p (0,008%) 152Er
153mYb 2700(100) keV 15(1) µs (27/2−)
154Yb 70 84 153,946394(19) 0,409(2) s α (92,8 %) 150Er 0+
β+ (7,119 %) 154Tm
155Yb 70 85 154,945782(18) 1,793(19) s α (89 %) 151Er (7/2−)
β+ (11 %) 155Tm
156Yb 70 86 155,942818(12) 26,1(7) s β+ (90 %) 156Tm 0+
α (10 %) 152Er
157Yb 70 87 156,942628(11) 38,6(10) s β+ (99,5 %) 157Tm 7/2−
α (0,5 %) 153Er
158Yb 70 88 157,939866(9) 1,49(13) min β+ (99,99 %) 158Tm 0+
α (0,0021 %) 154Er
159Yb 70 89 158,94005(2) 1,67(9) min β+ 159Tm 5/2(−)
160Yb 70 90 159,937552(18) 4,8(2) min β+ 160Tm 0+
161Yb 70 91 160,937902(17) 4,2(2) min β+ 161Tm 3/2−
162Yb 70 92 161,935768(17) 18,87(19) min β+ 162Tm 0+
163Yb 70 93 162,936334(17) 11,05(25) min β+ 163Tm 3/2−
164Yb 70 94 163,934489(17) 75,8(17) min CE 164Tm 0+
165Yb 70 95 164,93528(3) 9,9(3) min β+ 165Tm 5/2−
166Yb 70 96 165,933882(9) 56,7(1) h CE 166Tm 0+
167Yb 70 97 166,934950(5) 17,5(2) min β+ 167Tm 5/2−
168Yb 70 98 167,933897(5) Observé stable[n 2] 0+
169Yb 70 99 168,935190(5) 32,026(5) j CE 169Tm 7/2+
169mYb 24,199(3) keV 46(2) s TI 169Yb 1/2−
170Yb 70 100 169,9347618(26) Observé stable[n 3] 0+
170mYb 1258,46(14) keV 370(15) ns 4−
171Yb 70 101 170,9363258(26) Observé stable[n 4] 1/2−
171m1Yb 95,282(2) keV 5,25(24) ms TI 171Yb 7/2+
171m2Yb 122,416(2) keV 265(20) ns 5/2−
172Yb 70 102 171,9363815(26) Observé stable 0+
173Yb 70 103 172,9382108(26) Observé stable[n 5] 5/2−
173mYb 398,9(5) keV 2,9(1) µs 1/2−
174Yb 70 104 173,9388621(26) Observé stable[n 6] 0+
175Yb 70 105 174,9412765(26) 4,185(1) d β− 175Lu 7/2−
175mYb 514,865(4) keV 68,2(3) ms 1/2−
176Yb 70 106 175,9425717(28) Observé stable[n 7] 0+
176mYb 1050,0(3) keV 11,4(3) s (8)−
177Yb 70 107 176,9452608(28) 1,911(3) h β− 177Lu (9/2+)
177mYb 331,5(3) keV 6,41(2) s TI 177Yb (1/2−)
178Yb 70 108 177,946647(11) 74(3) min β− 178Lu 0+
179Yb 70 109 178,95017(32)# 8,0(4) min β− 179Lu (1/2−)
180Yb 70 110 179,95233(43)# 2,4(5) min β− 180Lu 0+
181Yb 70 111 180,95615(43)# 1# min β− 181Lu 3/2−#
182Yb[n 8] 70 112
  1. Abréviations:
    CE: capture électronique
    TI : transition isomérique
  2. On suppose une désintégration α vers 164Er ou  2β+ vers 168Er, avec une demi-vie supérieure à 130×1012 ans
  3. On suppose l'existence d'une désintégration alpha vers 166Er
  4. On suppose l'existence d'une désintégration alpha vers 167Er
  5. On suppose l'existence d'une désintégration alpha vers 169Er
  6. On suppose l'existence d'une désintégration alpha vers 170Er
  7. On suppose l'existence d'une désintégration alpha vers 172Er ou 2β− vers 176Hf avec une demi-vie supérieure à 160×1015 ans
  8. Produit de désintégration du thorium 232.

Notes
  • Des échantillons géologiques exceptionnels sont connus pour lesquels la composition isotopique se trouve en dehors de la plage donnée. L'incertitude sur la masse atomique peut excéder la valeur donnée pour de tels spécimens.
  • Les valeurs notées # ne viennent pas uniquement de données expérimentales, mais sont au moins partiellement extrapolées à partir de tendances observées. Les spins dont la détermination est fragile sont entre parenthèses.
  • Les incertitudes sont données en forme courte entre parenthèses après les derniers chiffres significatifs correspondant. Les valeurs d'incertitude sont données pour un écart-type, sauf pour la composition isotopique et la masse atomique standard venant de l'IUPAC, qui utilise les incertitudes étendues.

Références
  1. Standard Atomic Weights 2015 – CIAAW
  2. « Universal Nuclide Chart » , nucleonica

Voir aussi


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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