Isotopes du lanthane

Le lanthane (La, numéro atomique 57) possède 39 isotopes connus, de nombre de masse variant de 117 à 155, ainsi que 12 isomères nucléaires. Seul 139La est stable, faisant du lanthane un élément monoisotopique. Cet isotope co-existe cependant dans la nature avec un radioisotope à longue période, 138La (demi-vie de 102 milliards d'années), ce qui fait que le lanthane n'est pas un élément mononucléidique. On attribue au lanthane une masse atomique standard de 138,905 47(7) u.

Outre 138La, les radioisotopes à plus longue demi-vie sont 137La (600 000 ans) et 140La (1,678 1 jours). Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à un jour, et la plupart inférieure à une minute.

Parmi les isomères nucléaires celui à la plus longue demi-vie est 132mLa (24,3 minutes).

Les isotopes les plus légers se désintègrent principalement par émission de positron (désintégration β+) en isotopes du baryum. 137La et 138La font exception, le premier se désintégrant par capture électronique en 137Ba, le second se désintégrant dans un ratio de 2 pour 1 soit par émission de positron en 138Ba, soit par désintégration β− en 138Ce. Les isotopes les plus lourds se désintègrent eux tous par désintégration β− en isotopes du cérium.

Lanthane naturel

Le lanthane naturel est constitué de l'isotope stable 139La (ultra-majoritaire) et du radioisotope primordial 138La à demi-vie (102 milliards d'années) supérieure à l'âge de l'univers.

Isotope Abondance

(pourcentage molaire)

138La 0,090 (1) %
139La 99,910 (1) %

Table des isotopes
Symbole
de l'isotope		 Z (p) N (n) Masse isotopique (u) Demi-vie[n 1] Mode(s) de
désintégration[1],[n 2]		 Isotope(s)-fils[n 3] Spin

nucléaire

Énergie d'excitation
117La 57 60 116,95007(43)# 23,5(26) ms β+ 117Ba (3/2+,3/2−)
p 116Ba
117mLa 151(12) keV 10(5) ms (9/2+)
118La 57 61 117,94673(32)# 200# ms β+ 118Ba
119La 57 62 118,94099(43)# 1# s β+ 119Ba 11/2−#
120La 57 63 119,93807(54)# 2,8(2) s β+ 120Ba
β+, p 119Cs
121La 57 64 120,93301(54)# 5,3(2) s β+ 121Ba 11/2−#
β+, p 120Cs
122La 57 65 121,93071(32)# 8,6(5) s β+ 122Ba
β+, p 121Cs
123La 57 66 122,92624(21)# 17(3) s β+ 123Ba 11/2−#
124La 57 67 123,92457(6) 29,21(17) s β+ 124Ba (7−,8−)
124mLa 100(100)# keV 21(4) s low(+#)
125La 57 68 124,920816(28) 64,8(12) s β+ 125Ba (11/2−)
125mLa 107,0(10) keV 390(40) ms (3/2+)
126La 57 69 125,91951(10) 54(2) s β+ 126Ba (5)(+#)
126mLa 210(410) keV 20(20) s (0−,1−,2−)
127La 57 70 126,916375(28) 5,1(1) min β+ 127Ba (11/2−)
127mLa 14,8(12) keV 3,7(4) min β+ 127Ba (3/2+)
TI 127La
128La 57 71 127,91559(6) 5,18(14) min β+ 128Ba (5+)
128mLa 100(100)# keV <1,4 min TI 128La (1+,2−)
129La 57 72 128,912693(22) 11,6(2) min β+ 129Ba 3/2+
129mLa 172,1(4) keV 560(50) ms TI 129La 11/2−
130La 57 73 129,912369(28) 8,7(1) min β+ 130Ba 3(+)
131La 57 74 130,91007(3) 59(2) min β+ 131Ba 3/2+
131mLa 304,52(24) keV 170(10) µs 11/2−
132La 57 75 131,91010(4) 4,8(2) h β+ 132Ba 2−
132mLa 188,18(11) keV 24,3(5) min TI (76%) 132La 6−
β+ (24%) 132Ba
133La 57 76 132,90822(3) 3,912(8) h β+ 133Ba 5/2+
134La 57 77 133,908514(21) 6,45(16) min β+ 134Ba 1+
135La 57 78 134,906977(11) 19,5(2) h β+ 135Ba 5/2+
136La 57 79 135,90764(6) 9,87(3) min β+ 136Ba 1+
136mLa 255(9) keV 114(3) ms TI 136La (8)(−#)
137La 57 80 136,906494(14) 6(2)×104 a CE 137Ba 7/2+
138La[n 4] 57 81 137,907112(4) 1,02(1)×1011 a β+ (66,4%) 138Ba 5+
β− (33,6%) 138Ce
138mLa 72,57(3) keV 116(5) ns (3)+
139La[n 5] 57 82 138,9063533(26) Stable[n 6] 7/2+
140La[n 5] 57 83 139,9094776(26) 1,6781(3) j β− 140Ce 3−
141La 57 84 140,910962(5) 3,92(3) h β− 141Ce (7/2+)
142La 57 85 141,914079(6) 91,1(5) min β− 142Ce 2−
143La 57 86 142,916063(17) 14,2(1) min β− 143Ce (7/2)+
144La 57 87 143,91960(5) 40,8(4) s β− 144Ce (3−)
145La 57 88 144,92165(10) 24,8(20) s β− 145Ce (5/2+)
146La 57 89 145,92579(8) 6,27(10) s β− (99,99%) 146Ce 2−
β−, n (0,007%) 145Ce
146mLa 130(130) keV 10,0(1) s β− 146Ce (6−)
147La 57 90 146,92824(5) 4,015(8) s β− (99,96%) 147Ce (5/2+)
β−, n (0,04%) 146Ce
148La 57 91 147,93223(6) 1,26(8) s β− (99,85%) 148Ce (2−)
β−, n (0,15%) 147Ce
149La 57 92 148,93473(34)# 1,05(3) s β− (98,6%) 149Ce 5/2+#
β−, n (1,4%) 148Ce
150La 57 93 149,93877(43)# 510(30) ms β− (97,3%) 150Ce (3+)
β−, n (2,7%) 149Ce
151La 57 94 150,94172(43)# 300# ms [>300 ns] β− 151Ce 5/2+#
152La 57 95 151,94625(43)# 200# ms [>300 ns] β− 152Ce
153La 57 96 152,94962(64)# 150# ms [>300 ns] β− 153Ce 5/2+#
154La 57 97 153,95450(64)# 100# ms β− 154Ce
155La 57 98 154,95835(86)# 60# ms β− 155Ce 5/2+#
  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. Radionucléide primordial
  5. Produit de fission
  6. Théoriquement capable de fission spontanée

Notes
  • 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 spécimens peut excéder les valeurs données.
  • 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[2].

Références
  1. (en) Universal Nuclide Chart
  2. (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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