- Isotopes du béryllium
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Le béryllium (symbole Be), élément de masse atomique standard de 9 012 182(3) u, possède 12 isotopes connus, mais un seul, le béryllium 9 (9Be) est nucléide primordial et stable, ce qui fait du béryllium un élément monoisotopique. De plus, ces radioisotopes ayant une durée de vie courte et étant non primordiaux, leur abondance est infime, ce qui fait également du béryllium un élément mononucléidique. On pense que la plupart du béryllium 9 présent dans l'univers est a été formé par spallation des rayons cosmiques dans une période entre le Big Bang et la formation du système solaire .
Sur les 11 radioisotopes connus, le plus stable est le béryllium 10 (10Be), avec une demi-vie 1,36 million d'années, suivi par le béryllium 7 (7Be) avec une demi-vie de 53,22 jours. Tous les autres radioisotopes ont une demi-vie inférieure à une minute.
Sommaire
Particularité
Le béryllium est le seul élément monoisotopique avec un nombre de protons pair et aussi le seul à avoir un nombre de neutrons impair, le le béryllium 9 possédant 4 protons et 5 neutrons.
Ceci s'explique par le fait que l'isotope ayant le même nombre de protons et de neutrons (4 de chaque), 8Be est trop instable. De par sa composition, il se désintègre très facilement par double désintégration α en deux atomes d'hélium 4, réaction qui est favorisée par la cohésion interne extrêmement d'un noyau d'hélium 4, ce qui lui donne une demis-vie de 6,7(17)×10−17 secondes. Le béryllium ne peut pas avoir non plus d'isotope stable stable avec 4 protons et 6 neutrons car le ratio protons/neutrons est beaucoup trop déséquilibré pour un élément aussi léger. Cependant, le béryllium 10, bien que radioactif a une demi-vie de 1,36 million d'années.
Les autres possibles isotopes du béryllium ont des déséquilibres protons/neutrons bien trop importants, ils sont encore moins stables.
Béryllium 7 et béryllium 10
Les isotopes 7Be et 10Be sont tous les deux des nucléides cosmogéniques créés assez récemment dans le système solaire par spallation des rayons cosmiques, tout comme le carbone 14. La teneur de ces deux radioisotopes du béryllium dans l'atmosphère est un indicateur du cycle des taches solaires et de l'activité solaire, ces phénomènes affectant la magnétosphèrequi protège la Terre des rayons cosmiques. Le taux avec lequel 7Be, isotope à courte-vie, est transféré de l'air au sol dépend en partie de la météorologie locale.
Taux de dépôt mensuel de 7Be de l'air au sol, au Japon (source M. Yamamoto et al., Journal of Environmental Radioactivity, 2006, 86, 110-131)
La désintégration de 7Be dans le soleil est l'une des source de neutrinos solaires, et le premier type détecté par l'expérience Homestake.
Table des isotopes
Symbole
de l’isotopeZ (p) N (n) masse isotopique (u) demi-vie mode(s) de
désintégration[1]isotope(s)-fils[n 1] spin nucléaire composition isotopique
représentative
(fraction molaire)gamme de
variations naturelles
(fraction molaire)5Be 4 1 5,04079(429)# p 4Li (1/2+)# 6Be 4 2 6,019726(6) 5,0(3)×10−21 s
[0,092(6) MeV]2p 4He 0+ 7Be[n 2] 4 3 7,01692983(11) 53,22(6) j CE 7Li 3/2- Trace[n 3] 8Be[n 4] 4 4 8.00530510(4) 6.7(17)×10−17 s
[6.8(17) eV]fission 2 4He 0+ 9Be 4 5 9.0121822(4) Stable 3/2- 1.0000 10Be 4 6 10,0135338(4) 1,39×106 a β− 10B 0+ Trace[n 3] 11Be[n 5] 4 7 11.021658(7) 13.81(8) s β− (97,1%) 11B 1/2+ β−, α (2,9%) 7Li 12Be 4 8 12,026921(16) 21,49(3) ms β− (99,48%) 12B 0+ β−, n (0,52%) 11B 13Be 4 9 13,03569(8) 0,5(1) ns n 12Be 1/2+ 14Be[n 6] 4 10 14.04289(14) 4.84(10) ms β−, n (81.0%) 13B 0+ β− (14,0%) 14B β−, 2n (5,0%) 12B 15Be 4 11 15,05346(54)# <200 ns 16Be 4 12 16,06192(54)# <200 ns 0+ - Isotopes stables en gras
- Produit par la nucléosynthèse primordiale, mais non primordial car se désintégrant rapidement en 7Li
- nucléide cosmogénique
- Intermédiaire dans la réaction triple alpha de la nucléosynthèse stellaire produisant le 12C
- Possède un halo à une neutron
- Possède un halo à 4 neutrons
Remarques
- 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.
Notes et références
- Masse des isotopes depuis :
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », dans Nuclear Physics A, vol. 729, 2003, p. 3–128 [texte intégral, lien DOI]
- Compositions isotopiques et masses atomiques standards :
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor, « Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) », dans Pure and Applied Chemistry, vol. 75, no 6, 2003, p. 683–800 [texte intégral, lien DOI]
- M. E. Wieser, « Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) », dans Pure and Applied Chemistry, vol. 78, no 11, 2006, p. 2051–2066 [texte intégral, lien DOI]
- Demi-vie, spin et données sur les isomères sélectionnés depuis les source suivantes :
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », dans Nuclear Physics A, vol. 729, 2003, p. 3–128 [texte intégral, lien DOI]
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- (en) N. E. Holden, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, 2004 (ISBN 978-0849304859), « Table of the Isotopes », p. Section 11
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Isotopes of beryllium » (voir la liste des auteurs)
Voir aussi
Catégorie :- Liste d'isotopes par élément
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