Isotopes du technétium

Le technétium (Tc, numéro atomique 43) possède 34 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 85 et 118, et 22 isomères nucléaires. Aucun de ces isotopes n'est stable, le technétium est le premier des deux éléments plus légers que le bismuth à ne posséder aucun isotope stable (ou quasi stable), le second étant le prométhium[1]. Le technétium est avant tout artificiel (c'est d'ailleurs l'origine de son nom), il n'existe dans la nature qu'à l'état de traces, produit par fission spontanée ou capture neutronique par le molybdène.

Les premiers isotopes synthétisés furent 97Tc et 99Tc en 1936, le technétium fut le premier élément artificiel produit.

Les plus stables des radioisotopes du technétium sont 98Tc (demi-vie de 4,2 Ma), 97Tc (2,6 Ma) et 99Tc (211 100 a)[2]. Les autres radioisotopes ont des demi-vies bien plus courtes : 96Tc a une demi-vie 4,28 jours), tous les suivants ont une demi-vie inférieure à un jour, et la plupart inférieure à une heure[2].

Parmi les nombreux isomères nucléaires, les plus stables sont 97mTc (demi-vie de 90,1 jours, 0,097 MeV),95mTc (demi-vie de 61 jours, 0,038 MeV) et 99mTc (demi-vie de 6,01 heures, 0,143 MeV). 99mTc n'émet que des rayons gamma en retournant à son état fondamental 99Tc[2].

Les radioisotopes plus légers que 97Tc se désintègrent principalement par émission de positron (β+) en isotopes du molybdène, 97Tc se désintégrant lui par capture électronique en 97Mo. Les radioisotopes plus lourds (A ≥ 98) se désintègrent eux principalement par désintégration β− en isotopes du ruthénium, 100Tc se désintègrant aussi de façon marginale par capture électronique[2],[3].

Isotopes remarquables

Technétium 97 et technétium 98

Avec des demi-vies de respectivement 2,6 et 4,12 Ma, le technétium 97 et le technétium 98 appartiennent au petit groupe des radioactivités éteintes. Leur présence dans les produits de la nucléosynthèse stellaire est démontrée par l'observation des raies du technétium dans le spectre électromagnétique de plusieurs supernovas.

Table des isotopes
Symbole
de l'isotope		 Z (p) N (n) Masse isotopique (u) Demi-vie Mode(s) de
désintégration[4],[n 1]		 Isotope(s)-fils[n 2] Spin nucléaire
Énergie d'excitation
85Tc 43 42 84,94883(43)# <110 ns β+ 85Mo 1/2−#
p 84Mo
β+, p 84Nb
86Tc 43 43 85,94288(32)# 55(6) ms β+ 86Mo (0+)
86mTc 1500(150) keV 1,11(21) µs (5+, 5−)
87Tc 43 44 86,93653(32)# 2,18(16) s β+ 87Mo 1/2−#
87mTc 20(60)# keV 2# s 9/2+#
88Tc 43 45 87,93268(22)# 5,8(2) s β+ 88Mo (2,3)
88mTc 0(300)# keV 6,4(8) s β+ 88Mo (6,7,8)
89Tc 43 46 88,92717(22)# 12,8(9) s β+ 89Mo (9/2+)
89mTc 62,6(5) keV 12,9(8) s β+ 89Mo (1/2−)
90Tc 43 47 89,92356(26) 8,7(2) s β+ 90Mo 1+
90mTc 310(390) keV 49,2(4) s β+ 90Mo (8+)
91Tc 43 48 90,91843(22) 3,14(2) min β+ 91Mo (9/2)+
91mTc 139,3(3) keV 3,3(1) min β+ (99%) 91Mo (1/2)−
TI (1%) 91Tc
92Tc 43 49 91,915260(28) 4,25(15) min β+ 92Mo (8)+
92mTc 270,15(11) keV 1,03(7) µs (4+)
93Tc 43 50 92,910249(4) 2,75(5) h β+ 93Mo 9/2+
93m1Tc 391,84(8) keV 43,5(10) min TI (76,6%) 93Tc 1/2−
β+ (23,4%) 93Mo
93m2Tc 2185,16(15) keV 10,2(3) µs (17/2)−
94Tc 43 51 93,909657(5) 293(1) min β+ 94Mo 7+
94mTc 75,5(19) keV 52,0(10) min β+ (99,9%) 94Mo (2)+
TI (0,1%) 94Tc
95Tc 43 52 94,907657(6) 20,0(1) h β+ 95Mo 9/2+
95mTc 38,89(5) keV 61(2) j β+ (96,12%) 95Mo 1/2−
TI (3,88%) 95Tc
96Tc 43 53 95,907871(6) 4,28(7) j β+ 96Mo 7+
96mTc 34,28(7) keV 51,5(10) min TI (98%) 96Tc 4+
β+ (2%) 96Mo
97Tc 43 54 96,906365(5) 2,6×106 a CE 97Mo 9/2+
97mTc 96,56(6) keV 91,4(8) j TI (99,66%) 97Tc 1/2−
CE (0,34%) 97Mo
98Tc 43 55 97,907216(4) 4,2(3)×106 a β− 98Ru (6)+
98mTc 90,76(16) keV 14,7(3) µs (2)−
99Tc[n 3] 43 56 98,9062547(21) 2,111(12)×105 a β− 99Ru 9/2+
99mTc[n 4] 142,6832(11) keV 6,0058(12) h TI (99,99%) 99Tc 1/2−
β− (0,0037%) 99Ru
100Tc 43 57 99,9076578(24) 15,8(1) s β− (99,99%) 100Ru 1+
CE (0,0018%) 100Mo
100m1Tc 200,67(4) keV 8,32(14) µs (4)+
100m2Tc 243,96(4) keV 3,2(2) µs (6)+
101Tc 43 58 100,907315(26) 14,22(1) min β− 101Ru 9/2+
101mTc 207,53(4) keV 636(8) µs 1/2−
102Tc 43 59 101,909215(10) 5,28(15) s β− 102Ru 1+
102mTc 20(10) keV 4,35(7) min β− (98%) 102Ru (4,5)
TI (2%) 102Tc
103Tc 43 60 102,909181(11) 54,2(8) s β− 103Ru 5/2+
104Tc 43 61 103,91145(5) 18,3(3) min β− 104Ru (3+)#
104m1Tc 69,7(2) keV 3,5(3) µs 2(+)
104m2Tc 106,1(3) keV 0,40(2) µs (+)
105Tc 43 62 104,91166(6) 7,6(1) min β− 105Ru (3/2−)
106Tc 43 63 105,914358(14) 35,6(6) s β− 106Ru (1,2)
107Tc 43 64 106,91508(16) 21,2(2) s β− 107Ru (3/2−)
107mTc 65,7(10) keV 184(3) ns (5/2−)
108Tc 43 65 107,91846(14) 5,17(7) s β− 108Ru (2)+
109Tc 43 66 108,91998(10) 860(40) ms β− (99,92%) 109Ru 3/2−#
β−, n (0,08%) 108Ru
110Tc 43 67 109,92382(8) 0,92(3) s β− (99,96%) 110Ru (2+)
β−, n (0,04%) 109Ru
111Tc 43 68 110,92569(12) 290(20) ms β− (99,15%) 111Ru 3/2−#
β−, n (0,85%) 110Ru
112Tc 43 69 111,92915(13) 290(20) ms β− (97,4%) 112Ru 2+#
β−, n (2,6%) 111Ru
113Tc 43 70 112,93159(32)# 170(20) ms β− 113Ru 3/2−#
114Tc 43 71 113,93588(64)# 150(30) ms β− 114Ru 2+#
115Tc 43 72 114,93869(75)# 100# ms [>300 ns] β− 115Ru 3/2−#
116Tc 43 73 115,94337(75)# 90# ms [>300 ns] 2+#
117Tc 43 74 116,94648(75)# 40# ms [>300 ns] 3/2−#
118Tc 43 75 117,95148(97)# 30# ms [>300 ns] 2+#
  1. Abréviations :
    CE : capture électronique ;
    TI : transition isomérique.
  2. Isotopes stables en gras.
  3. Produit de fission à vie longue
  4. Utilisé en médecine nucléaire

Notes
  • 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[5].

Notes et références
  1. (en) « Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) » [PDF], IUPAC (consulté le ), p. 1059(13)
  2. (en) « Technetium », EnvironmentalChemistry.com
  3. (en) N. E. Holden et D. R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, , 85th éd., 2712 p. (ISBN 978-0-8493-0485-9, lire en ligne), « Table of the Isotopes », Section 11
  4. (en) Universal Nuclide Chart
  5. (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
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