Isotopes du polonium

Le polonium (Po, numéro atomique 84) possède 33 isotopes, tous radioactifs avec une masse atomique variant entre 188 et 220 u. Le polonium 210 (210Po) avec une demi-vie de 138,376 jours est l'isotope naturel ayant la période radioactive la plus longue. Le polonium 209 (209Po) avec une demi-vie de 103 ans est l'isotope avec la période la plus longue, mais il n'est pas présent à l'état naturel.

En raison de la présence de polonium dans toutes les chaînes de désintégration majeures (séries du radium, du thorium et de l'actinium), plusieurs isotopes du polonium ont reçu des appellations historiques, aujourd'hui tombées en désuétude.

Isotopes notables

Polonium naturel

Tous les isotopes du polonium ont une demi-vie trop courte pour que cet élément soit réellement quantifiable sur Terre, cependant plusieurs isotopes sont présents à l'état de trace car faisant partie des grandes chaînes de désintégration : il s'agit des isotopes 210Po (le plus abondant et le seul isolable), 211Po, 212Po, 214Po, 215Po, 216Po et 218Po. Seul 210Po présente une demi-vie supérieure à 4 minutes.

Ce sont tous des émetteurs alpha presque purs ; leurs émissions gamma sont négligeables (environ 0,5 % d'intensité pour les deux raies gamma les plus intenses du 211Po, moins de 0,1 % pour les autres raies et les autres isotopes)

Polonium 210

Le polonium 210 (210Po) est l'isotope du polonium dont le noyau est constitué de 84 protons et 126 neutrons. Il se désintègre par désintégration α en plomb 206 avec une demi-vie de 138,376 jours. En raison de sa présence dans la chaîne de désintégration du radium 226, il était historiquement appelé radium F.

Polonium 211

Le polonium 211 fait partie de la chaîne de désintégration de l'uranium 235. Il était historiquement appelé actinium C.

Polonium 212

Le polonium 212 fait partie de la chaîne de désintégration du thorium 232. Il était historiquement appelé thorium C.

Polonium 214

Le polonium 214 fait partie de la chaîne de désintégration du radium 226. Il était historiquement appelé radium C.

Polonium 215

Le polonium 215 fait partie de la chaîne de désintégration de l'uranium 235. Il était historiquement appelé actinium A.

Polonium 216

Le polonium 216 fait partie de la chaîne de désintégration du thorium 232. Il était historiquement appelé thorium A.

Polonium 218

Le polonium 218 fait partie de la chaîne de désintégration du radium 226. Il était historiquement appelé radium A.

Table des isotopes
Symbole
de l'isotope		 Z (p) N (n) masse isotopique Demi-vie Mode(s) de
désintégration[1],[n 1]		 Isotope(s)-fils[n 2] Spin

nucléaire

Énergie d'excitation
188Po 84 104 187,999422(21) 430(180) µs
[0,40(+20-15) ms]		 0+
189Po 84 105 188,998481(24) 5(1) ms 3/2-#
190Po 84 106 189,995101(14) 2,46(5) ms α (99,9 %) 186Pb 0+
β+ (0,1 %) 190Bi
191Po 84 107 190,994574(12) 22(1) ms α 187Pb 3/2-#
β+ (rare) 191Bi
191mPo 130(21) keV 93(3) ms (13/2+)
192Po 84 108 191,991335(13) 32,2(3) ms α (99 %) 188Pb 0+
β+ (1 %) 192Bi
192mPo 2600(500)# keV ~1 µs 12+#
193Po 84 109 192,99103(4) 420(40) ms
[370(+46-40) ms]		 α 189Pb 3/2-#
β+ (rare) 193Bi
193mPo 100(30)# keV 240(10) ms
[243(+11-10) ms]		 α 189Pb (13/2+)
β+ (rare) 193Bi
194Po 84 110 193,988186(13) 0,392(4) s α 190Pb 0+
β+ (rare) 194Bi
194mPo 2525(2) keV 15(2) µs (11-)
195Po 84 111 194,98811(4) 4,64(9) s α (75 %) 191Pb 3/2-#
β+ (25 %) 195Bi
195mPo 110(50) keV 1,92(2) s α (90 %) 191Pb 13/2+#
β+ (10 %) 195Bi
TI (0,01 %) 195Po
196Po 84 112 195,985535(14) 5,56(12) s α (94 %) 192Pb 0+
β+ (6 %) 196Bi
196mPo 2490,5(17) keV 850(90) ns (11-)
197Po 84 113 196,98566(5) 53,6(10) s β+ (54 %) 197Bi (3/2-)
α (44 %) 193Pb
197mPo 230(80)# keV 25,8(1) s α (84 %) 193Pb (13/2+)
β+ (16 %) 197Bi
TI (0,01 %) 197Po
198Po 84 114 197,983389(19) 1,77(3) min α (57 %) 194Pb 0+
β+ (43 %) 198Bi
198m1Po 2565,92(20) keV 200(20) ns 11-
198m2Po 2691,86(20) keV 750(50) ns 12+
199Po 84 115 198,983666(25) 5,48(16) min β+ (92,5 %) 199Bi (3/2-)
α (7,5 %) 195Pb
199mPo 312,0(28) keV 4,17(4) min β+ (73,5 %) 199Bi 13/2+
α (24 %) 195Pb
TI (2,5 %) 199Po
200Po 84 116 199,981799(15) 11,5(1) min β+ (88,8 %) 200Bi 0+
α (11,1 %) 196Pb
201Po 84 117 200,982260(6) 15,3(2) min β+ (98,4 %) 201Bi 3/2-
α (1,6 %) 197Pb
201mPo 424,1(24) keV 8,9(2) min TI (56 %) 201Po 13/2+
CE (41 %) 201Bi
α (2,9 %) 197Pb
202Po 84 118 201,980758(16) 44,7(5) min β+ (98 %) 202Bi 0+
α (2 %) 198Pb
202mPo 2626,7(7) keV >200 ns 11-
203Po 84 119 202,981420(28) 36,7(5) min β+ (99,89 %) 203Bi 5/2-
α (0,11 %) 199Pb
203m1Po 641,49(17) keV 45(2) s TI (99,96 %) 203Po 13/2+
α (0,04 %) 199Pb
203m2Po 2158,5(6) keV >200 ns
204Po 84 120 203,980318(12) 3,53(2) h β+ (99,33 %) 204Bi 0+
α (0,66 %) 200Pb
205Po 84 121 204,981203(21) 1,66(2) h β+ (99,96 %) 205Bi 5/2-
α (0,04 %) 201Pb
205m1Po 143,166(17) keV 310(60) ns 1/2-
205m2Po 880,30(4) keV 645 µs 13/2+
205m3Po 1461,21(21) keV 57,4(9) ms TI 205Po 19/2-
205m4Po 3087,2(4) keV 115(10) ns 29/2-
206Po 84 122 205,980481(9) 8,8(1) d β+ (94,55 %) 206Bi 0+
α (5,45 %) 202Pb
206m1Po 1585,85(11) keV 222(10) ns (8+)#
206m2Po 2262,22(14) keV 1,05(6) µs (9-)#
207Po 84 123 206,981593(7) 5,80(2) h β+ (99,97 %) 207Bi 5/2-
α (0,021 %) 203Pb
207m1Po 68,573(14) keV 205(10) ns 1/2-
207m2Po 1115,073(16) keV 49(4) µs 13/2+
207m3Po 1383,15(6) keV 2,79(8) s TI 207Po 19/2-
208Po 84 124 207,9812457(19) 2,898(2) ans α (99,99 %) 204Pb 0+
β+ (0,00277 %) 208Bi
209Po 84 125 208,9824304(20) 102(5) ans α (99,52 %) 205Pb 1/2-
β+ (0,48 %) 209Bi
210Po 84 126 209,9828737(13) 138,376(2) j α 206Pb 0+
210mPo 5057,61(4) keV 263(5) ns 16+
211Po 84 127 210,9866532(14) 0,516(3) s α 207Pb 9/2+
211m1Po 1462(5) keV 25,2(6) s α (99,98 %) 207Pb (25/2+)
TI (0,016 %) 211Po
211m2Po 2135,7(9) keV 243(21) ns (31/2-)
211m3Po 4873,3(17) keV 2,8(7) µs (43/2+)
212Po 84 128 211,9888680(13) 299(2) ns α 208Pb 0+
212mPo 2911(12) keV 45,1(6) s α (99,93 %) 208Pb (18+)
TI (0,07 %) 212Po
213Po 84 129 212,992857(3) 3,65(4) µs α 209Pb 9/2+
214Po 84 130 213,9952014(16) 164,3(20) µs α 210Pb 0+
215Po 84 131 214,9994200(27) 1,781(4) ms α (99,99 %) 211Pb 9/2+
β- (2,3×10−4 %) 215At
216Po 84 132 216,0019150(24) 0,145(2) s α 212Pb 0+
β-β- (rare) 216Rn
217Po 84 133 217,006335(7) 1,47(5) s α (95 %) 213Pb 5/2+#
β- (5 %) 217At
218Po 84 134 218,0089730(26) 3,10(1) min α (99,98 %) 214Pb 0+
β- (0,02 %) 218At
219Po 84 135 219,01374(39)# 2# min
[>300 ns]		 7/2+#
220Po 84 136 220,01660(39)# 40# s
[>300 ns]		 0+
  1. Abréviations :
    CE : capture électronique ;
    TI : transition isomérique.
  2. Isotopes stables en gras, isotopes presque stables (demi-vie supérieure à l'âge de l'univers) 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 les incertitudes élargies.
  • Les exposants m (ou m2, etc.) réfèrent à un isomère d'un isotope particulier.

Notes et références
  1. (en)Universal Nuclide Chart


1  H                                                             He
2  Li Be   B C N O F Ne
3  Na Mg   Al Si P 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 Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7  Fr Ra Ac Th Pa U 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
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