Isotopes du krypton

Le krypton (Kr, numéro atomique 36) possède 33 isotopes connus, de nombre de masse variant de 69 à 101 et trois isomères nucléaires. Le krypton naturel est constitué de cinq isotopes stables, ⁸⁰Kr, ⁸²Kr, ⁸³Kr, ⁸⁴Kr et ⁸⁶Kr ainsi que d'un isotope quasi stable, ⁷⁸Kr, qui a une demi-vie de 9,2 × 10²¹ ans. On attribue au krypton une masse atomique standard de 83,798(2) u.

Outre ces isotopes, le krypton possède 27 radioisotopes ayant une demi-vie inférieure au million d'années. ⁸¹Kr est le radioisotope à la demi-vie la plus longue (229 000 années), suivi de ⁸⁵Kr (10,7 ans), de ⁷⁹Kr (35 h) et ⁷⁶Kr (14,8 h). Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à 5 heures, et la plupart d'entre eux inférieure à une minute. Les isotopes les plus légers se désintègrent en isotopes du brome, parfois en isotopes du sélénium, les plus lourds en isotopes du rubidium.

Isotopes notables

Krypton naturel

Le krypton naturel est constitué des cinq isotopes stables, ⁸⁰Kr, ⁸²Kr, ⁸³Kr, ⁸⁴Kr (majoritaire) et ⁸⁶Kr, et du radioisotope quasi-stable ⁷⁸Kr (très minoritaire). On soupçonne encore ⁸⁶Kr d'être légèrement radioactif, selon une double radioactivité β (avec une demi-vie supérieures à des milliards de fois l'âge de l'univers).

Isotope	Abondance (pourcentage molaire)
78Kr	0,355 (3) %
80Kr	2,286 (10) %
82Kr	11,593 (31) %
83Kr	11,500 (19) %
84Kr	56,987 (15) %
86Kr	17,279 (41) %

Krypton 81

Le krypton 81 (⁸¹Kr) possède un noyau constitué de 36 protons et de 45 neutrons. C'est un isotope cosmogénique, produit par l'interaction des rayons cosmiques avec d'autres isotopes naturels du krypton. C'est un radioisotope naturel avec une demi-vie de 229 000 années. Le krypton est extrêmement volatil quand il est proche de la surface de l'eau, et ⁸¹Kr a été utilisé pour dater de l'eau souterraine vieille de 50 000 à 800 000 ans^[1]. Le krypton 81 donne par capture électronique le brome 81, stable.

Krypton 85

Produits de fission à vie moyenne

Propriété : Unité :	t½ a	Rendement %	Q * keV	βγ *
155Eu	4,76	0,0803	252	βγ
85Kr	10,76	0,2180	687	βγ
113mCd	14,1	0,0008	316	β
90Sr	28,9	4,505	2826	β
137Cs	30,23	6,337	1176	βγ
121mSn	43,9	0,00005	390	βγ
151Sm	88,8	0,5314	77	β

Le krypton 85 (⁸⁵Kr) possède un noyau constitué de 36 protons et de 49 neutrons. C'est un gaz noble inerte, radioactif avec une demi-vie de 10,76 années. Il est produit par la fission de l'uranium et du plutonium dans les essais nucléaires et les réacteurs nucléaires. Il est notamment libéré lors du retraitement de barres de combustible des réacteurs nucléaires. Les concentrations au pôle Nord sont 30 % plus élevées qu'au pôle Sud, la plupart des réacteurs nucléaires étant dans l'hémisphère nord^[2]. Le krypton 85 donne par désintégration β⁻ le rubidium 85, stable.

Krypton 86

Le krypton 86 a été utilisé pour définir le mètre de 1960 à 1983, quand la définition du mètre était basée sur la raie spectrale de 605 nm (orange) des atomes de cet isotope.

Table des isotopes

Symbole de l'isotope	Z (p)	N (n)	masse isotopique	Demi-vie	Mode(s) de désintégration[3],[n 1]	Isotope(s) fils[n 2]	Spin nucléaire
	Énergie d'excitation
69Kr	36	33	68,96518(43)#	32(10) ms	β+	69Br	5/2-#
70Kr	36	34	69,95526(41)#	52(17) ms	β+	70Br	0+
71Kr	36	35	70,94963(70)	100(3) ms	β+ (94,8 %)	71Br	(5/2)-
					β+, p (5,2 %)	70Se
72Kr	36	36	71,942092(9)	17,16(18) s	β+	72Br	0+
73Kr	36	37	72,939289(7)	28,6(6) s	β+ (99,32 %)	73Br	3/2-
					β+, p (0,68 %)	72Se
73mKr	433,66(12) keV			107(10) ns			(9/2+)
74Kr	36	38	73,9330844(22)	11,50(11) min	β+	74Br	0+
75Kr	36	39	74,930946(9)	4,29(17) min	β+	75Br	5/2+
76Kr	36	40	75,925910(4)	14,8(1) h	β+	76Br	0+
77Kr	36	41	76,9246700(21)	74,4(6) min	β+	77Br	5/2+
78Kr	36	42	77,9203648(12)	9,2 × 1021 a[4]	Double CE	78Se	0+
79Kr	36	43	78,920082(4)	35,04(10) h	β+	79Br	1/2-
79mKr	129,77(5) keV			50(3) s			7/2+
80Kr	36	44	79,9163790(16)	Stable			0+
81Kr[n 3]	36	45	80,9165920(21)	2,29(11)×105 a	CE	81Br	7/2+
81mKr	190,62(4) keV			13,10(3) s	TI (99,975 %)	81Kr	1/2-
					CE (0,025 %)	81Br
82Kr	36	46	81,9134836(19)	Stable			0+
83Kr[n 4]	36	47	82,914136(3)	Stable			9/2+
83m1Kr	9,4053(8) keV			154,4(11) ns	7/2+
83m2Kr	41,5569(10) keV			1,83(2) h	TI	83Kr	1/2-
84Kr[n 4]	36	48	83,911507(3)	Stable			0+
84mKr	3236,02(18) keV			1,89(4) µs			8+
85Kr[n 4]	36	49	84,9125273(21)	10,776(3) a	β−	85Rb	9/2+
85m1Kr	304,871(20) keV			4,480(8) h	β− (78,6 %)	85Rb	1/2-
					TI (21,4 %)	85Kr
85m2Kr	1991,8(13) keV			1,6(7) µs [1,2(+10-4) µs]			(17/2+)
86Kr[n 4]	36	50	85,91061073(11)	Observé stable[n 5]			0+
87Kr	36	51	86,91335486(29)	76,3(5) min	β−	87Rb	5/2+
88Kr	36	52	87,914447(14)	2,84(3) h	β−	88Rb	0+
89Kr	36	53	88,91763(6)	3,15(4) min	β−	89Rb	3/2(+#)
90Kr	36	54	89,919517(20)	32,32(9) s	β−	90mRb	0+
91Kr	36	55	90,92345(6)	8,57(4) s	β−	91Rb	5/2(+)
92Kr	36	56	91,926156(13)	1,840(8) s	β− (99,96 %)	92Rb	0+
					β−, n (0,033 %)	91Rb
93Kr	36	57	92,93127(11)	1,286(10) s	β− (98,05 %)	93Rb	1/2+
					β−, n (1,95 %)	92Rb
94Kr	36	58	93,93436(32)#	210(4) ms	β− (94,3 %)	94Rb	0+
					β−, n (5,7 %)	93Rb
95Kr	36	59	94,93984(43)#	114(3) ms	β−	95Rb	1/2(+)
96Kr	36	60	95,94307(54)#	80(7) ms	β−	96Rb	0+
97Kr	36	61	96,94856(54)#	63(4) ms	β−	97Rb	3/2+#
					β−, n	96Rb
98Kr	36	62	97,95191(64)#	46(8) ms			0+
99Kr	36	63	98,95760(64)#	40(11) ms			(3/2+)#
100Kr	36	64	99,96114(54)#	10# ms [>300 ns]			0+
101Kr[5]	36	65	inconnue	>635 ns	β− 2n	99Rb
					β− n,	101Rb
					β−	100Rb

1. Abréviations :
   CE : capture électronique ;
   TI : transition isomérique.
2. Isotopes stables en gras.
3. Utilisé pour dater l'eau souterraine.
4. Produit de fission.
5. Soupçonné de se désintégrer par désintégration β⁻β⁻ en ⁸⁶Sr.

Remarques

• La composition isotopique est celle de l'air.
• Il existe des échantillons géologiques exceptionnels dont la composition isotopique est en dehors de l'échelle donnée. L'incertitude sur la masse atomique de tels spécimens peut excéder les valeurs données.
• 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 des incertitudes élargies.