Isotopes de l'astate

L'astate (At, numéro atomique 85) ne possède aucun isotope stable. Il possède 41 radioisotopes connus avec un numéro de masse allant de 188 à 229 (¹⁸⁹At n'ayant pas encore été synthétisé). Il possède également 23 isomères nucléaires. L'isotope de plus longue durée de vie est ²¹⁰At, avec une demi-vie de 8,1 heures.

Isotopes notables

Astate naturel

L'astate est l'un des éléments les plus rares dans la nature, en raison des très courtes demi-vies de ses isotopes naturels (d'environ 100 µs à moins d'une minute pour les trois isotopes présents dans les grandes chaînes de désintégration). Les isotopes ²¹⁵At et ²¹⁹At sont présents dans des voies très minoritaires (<0,001 %) de désintégration de ²³⁵U, et l'isotope ²¹⁸At fait partie d'une voie minoritaire (0,02 %) de désintégration de ²³⁸U. L'isotope ²¹⁷At est descendant du ²³⁷Np par la voie majoritaire, mais le ²³⁷Np lui-même est extrêmement rare à l'état naturel, produit par capture neutronique dans des minerais d'uranium. En raison des incertitudes en jeu, il est difficile de juger de la quantité d'astate présente sur Terre à un moment donné ; les estimations vont de 0,1 à 30 g environ.

Astate 211

L'astate 211 est un émetteur alpha considéré comme candidat possible pour des applications en alpha-immunothérapie. Sa demi-vie de 7,2 h est idéale pour ce type d'application, il a cependant l'inconvénient d'avoir deux isotopes-fils possibles, dont l'un, le ²⁰⁷Bi, a une longue demi-vie (33 ans). 1 MBq d'astate laisse donc en se désintégrant, en quelques jours, environ 10 Bq de bismuth 207, susceptible de rester dans l'organisme traité par alpha-thérapie. Cette valeur est toutefois à rapporter à la radioactivité naturelle d'un corps humain, qui est de l'ordre de 8000 Bq. L'astate 211 est produit en cyclotron.

Table des isotopes

Symbole de l'isotope	Z (p)	N (n)	masse isotopique	Demi-vie	Mode(s) de désintégration	Isotope(s)-fils	Spin nucléaire
	Énergie d'excitation
188At	85	103		190(+350-90) µs	αあるふぁ (~50 %)	184Bi
					p (~50 %)	187Po
190At	85	105		1,0(+14-4) ms	αあるふぁ	186Bi	(10-)
191At	85	106		1,7(+11-5) ms	αあるふぁ	187Bi	(1/2+)
191mAt				2,1(+4-3) ms	αあるふぁ	187Bi	(7/2-)
192At	85	107	192,00314(28)	11,5(6) ms	αあるふぁ (99,79%)	188Bi	3+#
					βべーた+, SF (0,21%)	divers
192mAt	330(90)# keV			88(6) ms	αあるふぁ (99,79%)	188Bi	(9-,10-)
					βべーた+, SF (0,21%)	divers
193At	85	108	192,99984(6)	28(+5-4) ms	αあるふぁ	189Bi	(1/2+)
193m1At	50 keV			21(5) ms			(7/2-)
193m2At	39 keV			27(+4-5) ms			(13/2+)
194At	85	109	193,99873(20)	~40 ms	αあるふぁ	190Bi	3+#
					βべーた+ (rare)	194Po
194mAt	480(190) keV			~250 ms	αあるふぁ	190Bi	10-#
					TI (rare)	194At
195At	85	110	194,996268(10)	328(20) ms	αあるふぁ (75 %)	191Bi	(1/2+)
					βべーた+ (25 %)	195Po
195mAt	34(7) keV			147(5) ms			9/2-#
196At	85	111	195,99579(6)	253(9) ms	αあるふぁ (96 %)	192Bi	3+#
					βべーた+ (4 %)	196Po
196m1At	-30(80) keV			20# ms			10-#
196m2At	157,9(1) keV			11 µs			5+#
197At	85	112	196,99319(5)	0,390(16) s	αあるふぁ (96 %)	193Bi	(9/2-)
					βべーた+ (4 %)	197Po
197mAt	52(10) keV			2,0(2) s			(1/2+)
198At	85	113	197,99284(5)	4,2(3) s	αあるふぁ (94 %)	194Bi	(3+)
					βべーた+ (6 %)	198Po
198mAt	330(90)# keV			1,0(2) s			(10-)
199At	85	114	198,99053(5)	6,92(13) s	αあるふぁ (89 %)	195Bi	(9/2-)
					βべーた+ (11 %)	199Po
200At	85	115	199,990351(26)	43,2(9) s	αあるふぁ (57 %)	196Bi	(3+)
					βべーた+ (43 %)	200Po
200m1At	112,7(30) keV			47(1) s	αあるふぁ (43 %)	196Bi	(7+)
					TI	200At
					βべーた+	200Po
200m2At	344(3) keV			3,5(2) s			(10-)
201At	85	116	200,988417(9)	85(3) s	αあるふぁ (71 %)	197Bi	(9/2-)
					βべーた+ (29 %)	201Po
202At	85	117	201,98863(3)	184(1) s	βべーた+ (88 %)	202Po	(2,3)+
					αあるふぁ (12 %)	198Bi
202m1At	190(40) keV			182(2) s			(7+)
202m2At	580(40) keV			460(50) ms			(10-)
203At	85	118	202,986942(13)	7,37(13) min	βべーた+ (69 %)	203Po	9/2-
					αあるふぁ (31 %)	199Bi
204At	85	119	203,987251(26)	9,2(2) min	βべーた+ (96,2 %)	204Po	7+
					αあるふぁ (3,8 %)	200Bi
204mAt	587,30(20) keV			108(10) ms	TI	204At	(10-)
205At	85	120	204,986074(16)	26,2(5) min	βべーた+ (90 %)	205Po	9/2-
					αあるふぁ (10 %)	201Bi
205mAt	2339,65(23) keV			7,76(14) µs			29/2+
206At	85	121	205,986667(22)	30,6(13) min	βべーた+ (99,11 %)	206Po	(5)+
					αあるふぁ (0,89 %)	202Bi
206mAt	807(3) keV			410(80) ns			(10)-
207At	85	122	206,985784(23)	1,80(4) h	βべーた+ (91,4 %)	207Po	9/2-
					αあるふぁ (8,6 %)	203Bi
208At	85	123	207,986590(28)	1,63(3) h	βべーた+ (99,45 %)	208Po	6+
					αあるふぁ (0,55 %)	204Bi
209At	85	124	208,986173(8)	5,41(5) h	βべーた+ (95,9 %)	209Po	9/2-
					αあるふぁ (4,1 %)	205Bi
210At	85	125	209,987148(8)	8,1(4) h	βべーた+ (99,82 %)	210Po	(5)+
					αあるふぁ (0,175 %)	206Bi
210m1At	2549,6(2) keV			482(6) µs			(15)-
210m2At	4027,7(2) keV			5,66(7) µs			(19)+
211At	85	126	210,9874963(30)	7,214(7) h	CE (58,2 %)	211Po	9/2-
					αあるふぁ (41,8 %)	207Bi
212At	85	127	211,990745(8)	0,314(2) s	αあるふぁ (99,97 %)	208Bi	(1-)
					βべーた+ (0,03 %)	212Po
					βべーた− (2×10−6 %)	212Rn
212m1At	223(7) keV			0,119(3) s	αあるふぁ (99 %)	208Bi	(9-)
					TI (1 %)	212At
212m2At	4771,6(11) keV			152(5) µs			(25-)
213At	85	128	212,992937(5)	125(6) ns	αあるふぁ	209Bi	9/2-
214At	85	129	213,996372(5)	558(10) ns	αあるふぁ	210Bi	1-
214m1At	59(9) keV			265(30) ns
214m2At	231(6) keV			760(15) ns			9-
215At	85	130	214,998653(7)	0,10(2) ms	αあるふぁ	211Bi	9/2-
216At	85	131	216,002423(4)	0,30(3) ms	αあるふぁ (99,99 %)	212Bi	1-
					βべーた− (0,006 %)	216Rn
					CE (3×10−7 %)	216Po
216mAt	413(5) keV			100# µs			(9-)
217At	85	132	217,004719(5)	32,3(4) ms	αあるふぁ (99,98 %)	213Bi	9/2-
					βべーた− (0,012 %)	217Rn
218At	85	133	218,008694(12)	1,5(3) s	αあるふぁ (99,9 %)	214Bi	1-#
					βべーた− (0,1 %)	218Rn
219At	85	134	219,011162(4)	56(3) s	αあるふぁ (97 %)	215Bi	5/2-#
					βべーた− (3 %)	219Rn
220At	85	135	220,01541(6)	3,71(4) min	βべーた− (92 %)	220Rn	3(-#)
					αあるふぁ (8 %)	216Bi
221At	85	136	221,01805(21)#	2,3(2) min	βべーた−	221Rn	3/2-#
222At	85	137	222,02233(32)#	54(10) s	βべーた−	222Rn
223At	85	138	223,02519(43)#	50(7) s	βべーた−	223Rn	3/2-#
224At	85	139	224,029749(24)	2,5(1,5) min	βべーた−	224Rn	2+#
225At	85	140	225,03253(32)#	3# s	βべーた−	225Rn	1/2+#
226At	85	141	226,03721(32)#	7# min	βべーた−	226Rn	2+#
227At	85	142	227,04018(32)#	5# s	βべーた−	227Rn	1/2+#
228At	85	143	228,04496(43)#	1# min	βべーた−	228Rn	3+#
229At	85	144	229.04819(43)#	1# s	βべーた−	229Rn	1/2+#

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.
• 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 incertitudes élargies.

Notes et références

• Masse des isotopes depuis :
  • (en) G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », Nuclear Physics A, vol. 729,‎ 2003, p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du 23 septembre 2008])
• Compositions isotopiques et masses atomiques standards :
  • (en) 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) », Pure and Applied Chemistry, vol. 75, n^o 6,‎ 2003, p. 683–800 (DOI 10.1351/pac200375060683, lire en ligne)
  • (en) M. E. Wieser, « Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) », Pure and Applied Chemistry, vol. 78, n^o 11,‎ 2006, p. 2051–2066 (DOI 10.1351/pac200678112051, résumé, lire en ligne)
• Demi-vies, spins et données sur les isomères sélectionnés depuis les sources suivantes :
  • (en) G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », Nuclear Physics A, vol. 729,‎ 2003, p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du 23 septembre 2008])
  • (en) National Nuclear Data Center, « NuDat 2.1 database », Brookhaven National Laboratory (consulté en septembre 2005)
  • (en) N. E. Holden et D. R. Lide (dir.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, 2004, 85^e éd., 2712 p. (ISBN 978-0-8493-0485-9, lire en ligne), « Table of the Isotopes », Section 11

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Isotopes of astatine » (voir la liste des auteurs).

1

H

He

2

Li

Be

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C

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F

Ne

3

Na

Mg

Al

Si

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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

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Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Hf

Ta

W

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Os

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Au

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Tl

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7

Fr

Ra

Ac

Th

Pa

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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