Isotopes de l'astate

L'astate(At,numéro atomique85) ne possède aucunisotope stable.Il possède 41radioisotopesconnus avec un numéro de masse allant de 188 à 229 (¹⁸⁹At n'ayant pas encore été synthétisé). Il possède également 23isomères nucléaires.L'isotope de plus longue durée de vie est²¹⁰At, avec unedemi-viede 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 sesisotopes naturels(d'environ 100µsà moins d'une minute pour les trois isotopes présents dans les grandeschaînes de désintégration). Les isotopes²¹⁵At et²¹⁹At sont présents dans des voies très minoritaires (<0,001 %) de désintégration de²³⁵U,et l'isotope²¹⁸At fait partie d'une voie minoritaire (0,02 %) de désintégration de²³⁸U.L'isotope²¹⁷At est descendant du²³⁷Np par la voie majoritaire, mais le²³⁷Nplui-même est extrêmement rare à l'état naturel, produit parcapture neutroniquedans 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 enalpha-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, le²⁰⁷Bi, 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 encyclotron^[1].

Table des isotopes

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

↑Abréviations:
CE:capture électronique;
TI:transition isomérique.
↑Isotopes stables en gras, quasi-stables en gras et italique.

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

↑«Projet RM-ASTATE211 (Exploration de la chimie de l'astate 211 un candidat potentiel pour des applications...) | ANR - Agence Nationale de la Recherche», surwww.agence-nationale-recherche.fr(consulté le17 mars 2016)
↑(en)Universal Nuclide Chart
↑^aetb(en)Henna Kokkonen, Université de Jyväskylä, «Decay properties of the new isotopes 188At and 190At»[PDF]
↑(en)H.Kettunen,T.Enqvist,T.Grahnet P.T.Greenlees,«Alpha-decay studies of the new isotopes 191At and 193At»,The European Physical Journal A,vol.17,n^o4,‎août 2003,p.537–558(ISSN1434-6001et1434-601X,DOI10.1140/epja/i2002-10162-1,lire en ligne,consulté le3 juillet 2023)

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(DOI10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001,Bibcode2003NuPhA.729....3A,lire en ligne[archive du23 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^o6,‎2003,p.683–800(DOI10.1351/pac200375060683,lire en ligne)
- (en)M. E. Wieser, «Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)»,Pure and Applied Chemistry,vol.78,n^o11,‎2006,p.2051–2066(DOI10.1351/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(DOI10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001,Bibcode2003NuPhA.729....3A,lire en ligne[archive du23 septembre 2008])
- (en)National Nuclear Data Center,«NuDat 2.1 database»,Brookhaven National Laboratory(consulté enseptembre 2005)
- (en)N. E. Holden et D. R. Lide (dir.),CRC Handbook of Chemistry and Physics,CRC Press,2004,85^eéd.,2712p.(ISBN 978-0-8493-0485-9,lire en ligne),« Table of the Isotopes »,Section 11