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Le cuivre (Cu) possède 29 isotopes connus, de nombre de masse variant de 52 à 80, ainsi que sept isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, deux sont stables, 63Cu et 65Cu, et constituent l'ensemble du cuivre naturel dans une proportion d'environ 70/30. La masse atomique standard du cuivre est donc de 63,546(3) u.
Le plus stable des radioisotopes du cuivre est 67Cu avec une demi-vie de 61,83 heures. Le moins stable est 54Cu avec une demi-vie d'environ 75 ns. La plupart des radioisotopes ont une demi-vie inférieure à une minute. Les isotopes les plus légers, de nombre de masse entre 52 et 54 se désintègrent par émission de proton en isotopes du nickel, ceux entre 55 et 62 (plus légers que les isotopes stables) majoritairement par émission de positron (β+), en isotopes du nickel également, et ceux avec un nombre de masse supérieur à 65 (plus lourds que les isotopes stables) par radioactivité β− en isotopes du zinc. 64Cu se désintègre lui à la fois par radioactivité β+, β−, et par capture électronique[1].
68Cu, 69Cu, 71Cu, 72Cu, et 76Cu ont chacun un isomère métastable, 70Cu en a deux. Le plus stable d'entre eux est 68mCu avec une demi-vie de 3,75 minutes. Le moins stable est 69mCu avec une demi-vie de 360 ns[1].
Le cuivre naturel est constitué des deux isotopes stables 63Cu et 65Cu.
Isotope | Abondance
(pourcentage molaire) |
Gamme de variations |
---|---|---|
63Cu | 69,15 (15) % | 68,983 - 69,338 |
65Cu | 30,85 (15) % | 30,662 - 31,017 |
Le cuivre 64 (64Cu) est l'isotope du cuivre dont le noyau est constitué de 29 protons et de 35 neutrons. Il possède une demi-vie de 12,701 ± 0,002 heures et se désintègre à 17,86 (± 0,14) % par émission de positron (β+) en 64Ni, à 39,0 (± 0,3) % par radioactivité β− en 64Zn, à 43,075 (± 0,500) % par capture électronique en 64Ni, et à 0,475 (± 0,010) % par rayonnement γ/conversion interne. Ces émissions ont pour énergie 0,5787 (± 0,0009) et 0,6531 (± 0,0002) MeV respectivement pour les désintégrations β− et β+ et 1,35477 (± 0,00016) MeV pour la désintégration gamma[2]. Ces propriétés de désintégrations uniques font que le cuivre 64 est utilisé en médecine nucléaire à la fois en imagerie et en thérapie.
Symbole de l'isotope |
Z (p) | N (n) | Masse isotopique (u) | Demi-vie | Mode(s) de désintégration[3],[n 1] |
Isotope(s)
fils[n 2] |
Spin
nucléaire |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Énergie d'excitation | |||||||
52Cu | 29 | 23 | 51,99718(28)# | <25ns | p | 51Ni | (3+)# |
53Cu | 29 | 24 | 52,98555(28)# | <300 ns | p | 52Ni | (3/2-)# |
54Cu | 29 | 25 | 53,97671(23)# | <75 ns | p | 53Ni | (3+)# |
55Cu | 29 | 26 | 54,96605(32)# | 40# ms [>200 ns] | β+ | 55Ni | 3/2-# |
p | 54Ni | ||||||
56Cu | 29 | 27 | 55,95856(15)# | 93(3) ms | β+ | 56Ni | (4+) |
57Cu | 29 | 28 | 56,949211(17) | 196,3(7) ms | β+ | 57Ni | 3/2- |
58Cu | 29 | 29 | 57,9445385(17) | 3,204(7) s | β+ | 58Ni | 1+ |
59Cu | 29 | 30 | 58,9394980(8) | 81,5(5) s | β+ | 59Ni | 3/2- |
60Cu | 29 | 31 | 59,9373650(18) | 23,7(4) min | β+ | 60Ni | 2+ |
61Cu | 29 | 32 | 60,9334578(11) | 3,333(5) h | β+ | 61Ni | 3/2- |
62Cu | 29 | 33 | 61,932584(4) | 9,673(8) min | β+ | 62Ni | 1+ |
63Cu | 29 | 34 | 62,9295975(6) | Stable | 3/2- | ||
64Cu | 29 | 35 | 63,9297642(6) | 12,700(2) h | β+ (18 %) | 64Ni | 1+ |
β− (39 %) | 64Zn | ||||||
CE (43 %) | 64Ni | ||||||
65Cu | 29 | 36 | 64,9277895(7) | Stable | 3/2- | ||
66Cu | 29 | 37 | 65,9288688(7) | 5,120(14) min | β− | 66Zn | 1+ |
67Cu | 29 | 38 | 66,9277303(13) | 61,83(12) h | β− | 67Zn | 3/2- |
68Cu | 29 | 39 | 67,9296109(17) | 31,1(15) s | β− | 68Zn | 1+ |
68mCu | 721,6(7) keV | 3,75(5) min | TI (84 %) | 68Cu | (6-) | ||
β− (16 %) | 68Zn | ||||||
69Cu | 29 | 40 | 68,9294293(15) | 2,85(15) min | β− | 69Zn | 3/2- |
69mCu | 2741,8(10) keV | 360(30) ns | (13/2+) | ||||
70Cu | 29 | 41 | 69,9323923(17) | 44,5(2) s | β− | 70Zn | (6-) |
70m1Cu | 101,1(3) keV | 33(2) s | β− | 70Zn | (3-) | ||
70m2Cu | 242,6(5) keV | 6,6(2) s | 1+ | ||||
71Cu | 29 | 42 | 70,9326768(16) | 19,4(14) s | β− | 71Zn | (3/2-) |
71mCu | 2756(10) keV | 271(13) ns | (19/2-) | ||||
72Cu | 29 | 43 | 71,9358203(15) | 6,6(1) s | β− | 72Zn | (1+) |
72mCu | 270(3) keV | 1,76(3) µs | (4-) | ||||
73Cu | 29 | 44 | 72,936675(4) | 4,2(3) s | β− (>99,9 %) | 73Zn | (3/2-) |
β−, n (<,1 %) | 72Zn | ||||||
74Cu | 29 | 45 | 73,939875(7) | 1,594(10) s | β− | 74Zn | (1+,3+) |
75Cu | 29 | 46 | 74,94190(105) | 1,224(3) s | β− (96,5 %) | 75Zn | (3/2-)# |
β−, n (3,5 %) | 74Zn | ||||||
76Cu | 29 | 47 | 75,945275(7) | 641(6) ms | β− (97 %) | 76Zn | (3,5) |
β−, n (3 %) | 75Zn | ||||||
76mCu | 0(200)# keV | 1,27(30) s | β− | 76Zn | (1,3) | ||
77Cu | 29 | 48 | 76,94785(43)# | 469(8) ms | β− | 77Zn | 3/2-# |
78Cu | 29 | 49 | 77,95196(43)# | 342(11) ms | β− | 78Zn | |
79Cu | 29 | 50 | 78,95456(54)# | 188(25) ms | β−, n (55 %) | 78Zn | 3/2-# |
β− (45 %) | 79Zn | ||||||
80Cu | 29 | 51 | 79,96087(64)# | 100# ms [>300 ns] | β− | 80Zn |
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