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Le cérium (Ce, numéro atomique 58) possède 39 isotopes connus, de nombre de masse variant de 119 à 157, ainsi que 10 isomères nucléaires. Parmi eux, quatre sont stables : 136Ce, 138Ce, 140Ce et 142Ce, et forment l'intégralité du cérium naturel, 140Ce étant majoritaire. On attribue au cérium une masse atomique standard de 140,116(1) u.
Le cérium possède donc des radioisotopes, tous artificiels, et un nombre important d'entre eux ont une demi-vie se comptant en jours : 144Ce (284,91 jours), 139Ce (137,641 jours), 143Ce (33,039 jours), 141Ce (32,508 jours), 135Ce (17,7 jours), 137Ce (9 jours) et 134Ce (3,16 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 137mCe (34,4 jours).
Les radioisotopes plus légers que les isotopes stables se désintègrent tous principalement par émission de positron (désintégration β+) en isotopes du lanthane, à l’exception de 134Ce et 139Ce qui se désintègrent par capture électronique, également en isotopes du lanthane. Les isotopes les plus lourds se désintègrent eux tous par désintégration β− en isotopes du praséodyme.
Le cérium naturel est composé des quatre isotopes stables 136Ce, 138Ce, 140Ce et 142Ce. Parmi ceux-ci, 136Ce, 138Ce et 142Ce sont théoriquement capables de désintégration bêta bien que le phénomène n'ait jamais été observé.
Isotope | Abondance
(pourcentage molaire) |
Gamme de variation
naturelle |
---|---|---|
136Ce | 0,185 (2) % | 0,185 - 0,186 |
138Ce | 0,251 (2) % | 0,251 - 0,254 |
140Ce | 88,450 (51) % | |
142Ce | 11,114 (51) % |
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 | |||||||
119Ce | 58 | 61 | 118,95276(64)# | 200# ms | β+ | 119La | 5/2+# |
120Ce | 58 | 62 | 119,94664(75)# | 250# ms | β+ | 120La | 0+ |
121Ce | 58 | 63 | 120,94342(54)# | 1,1(1) s | β+ | 121La | (5/2)(+#) |
122Ce | 58 | 64 | 121,93791(43)# | 2# s | β+ | 122La | 0+ |
β+, p | 121Ba | ||||||
123Ce | 58 | 65 | 122,93540(32)# | 3,8(2) s | β+ | 123La | (5/2)(+#) |
β+, p | 122Ba | ||||||
124Ce | 58 | 66 | 123,93041(32)# | 9,1(12) s | β+ | 124La | 0+ |
125Ce | 58 | 67 | 124,92844(21)# | 9,3(3) s | β+ | 125La | (7/2−) |
β+, p | 124Ba | ||||||
126Ce | 58 | 68 | 125,92397(3) | 51,0(3) s | β+ | 126La | 0+ |
127Ce | 58 | 69 | 126,92273(6) | 29(2) s | β+ | 127La | 5/2+# |
128Ce | 58 | 70 | 127,91891(3) | 3,93(2) min | β+ | 128La | 0+ |
129Ce | 58 | 71 | 128,91810(3) | 3,5(3) min | β+ | 129La | (5/2+) |
130Ce | 58 | 72 | 129,91474(3) | 22,9(5) min | β+ | 130La | 0+ |
130mCe | 2453,6(3) keV | 100(8) ns | (7−) | ||||
131Ce | 58 | 73 | 130,91442(4) | 10,2(3) min | β+ | 131La | (7/2+) |
131mCe | 61,8(1) keV | 5,0(10) min | β+ | 131La | (1/2+) | ||
132Ce | 58 | 74 | 131,911460(22) | 3,51(11) h | β+ | 132La | 0+ |
132mCe | 2340,8(5) keV | 9,4(3) ms | TI | 132Ce | (8−) | ||
133Ce | 58 | 75 | 132,911515(18) | 97(4) min | β+ | 133La | 1/2+ |
133mCe | 37,1(8) keV | 4,9(4) j | β+ | 133La | 9/2− | ||
134Ce | 58 | 76 | 133,908925(22) | 3,16(4) j | CE | 134La | 0+ |
135Ce | 58 | 77 | 134,909151(12) | 17,7(3) j | β+ | 135La | 1/2(+) |
135mCe | 445,8(2) keV | 20(1) s | TI | 135Ce | (11/2−) | ||
136Ce | 58 | 78 | 135,907172(14) | Observé stable[n 4] | 0+ | ||
136mCe | 3095,5(4) keV | 2,2(2) µs | 10+ | ||||
137Ce | 58 | 79 | 136,907806(14) | 9,0(3) j | β+ | 137La | 3/2+ |
137mCe | 254,29(5) keV | 34,4(3) j | TI (99,22 %) | 137Ce | 11/2− | ||
β+ (0,779 %) | 137La | ||||||
138Ce | 58 | 80 | 137,905991(11) | Observé stable[n 5] | 0+ | ||
138mCe | 2129,17(12) keV | 8,65(20) ms | TI | 138Ce | 7- | ||
139Ce | 58 | 81 | 138,906653(8) | 137,641(20) j | CE | 139La | 3/2+ |
139mCe | 754,24(8) keV | 56,54(13) s | TI | 139Ce | 11/2− | ||
140Ce[n 6] | 58 | 82 | 139,9054387(26) | Stable[n 7] | 0+ | ||
140mCe | 2107,85(3) keV | 7,3(15) µs | 6+ | ||||
141Ce[n 6] | 58 | 83 | 140,9082763(26) | 32,508(13) j | β− | 141Pr | 7/2− |
142Ce[n 6] | 58 | 84 | 141,909244(3) | Observé stable[n 8] | 0+ | ||
143Ce[n 6] | 58 | 85 | 142,912386(3) | 33,039(6) j | β− | 143Pr | 3/2− |
144Ce[n 6] | 58 | 86 | 143,913647(4) | 284,91(5) j | β− | 144mPr | 0+ |
145Ce | 58 | 87 | 144,91723(4) | 3,01(6) min | β− | 145Pr | (3/2−) |
146Ce | 58 | 88 | 145,91876(7) | 13,52(13) min | β− | 146Pr | 0+ |
147Ce | 58 | 89 | 146,92267(3) | 56,4(10) s | β− | 147Pr | (5/2−) |
148Ce | 58 | 90 | 147,92443(3) | 56(1) s | β− | 148Pr | 0+ |
149Ce | 58 | 91 | 148,9284(1) | 5,3(2) s | β− | 149Pr | (3/2−)# |
150Ce | 58 | 92 | 149,93041(5) | 4,0(6) s | β− | 150Pr | 0+ |
151Ce | 58 | 93 | 150,93398(11) | 1,02(6) s | β− | 151Pr | 3/2−# |
152Ce | 58 | 94 | 151,93654(21)# | 1,4(2) s | β− | 152Pr | 0+ |
153Ce | 58 | 95 | 152,94058(43)# | 500# ms [>300 ns] | β− | 153Pr | 3/2−# |
154Ce | 58 | 96 | 153,94342(54)# | 300# ms [>300 ns] | β− | 154Pr | 0+ |
155Ce | 58 | 97 | 154,94804(64)# | 200# ms [>300 ns] | β− | 155Pr | 5/2−# |
156Ce | 58 | 98 | 155,95126(64)# | 150# ms | β− | 156Pr | 0+ |
157Ce | 58 | 99 | 156,95634(75)# | 50# ms | β− | 157Pr | 7/2+# |
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