vignette|Europium faiblement oxydé, de couleur légèrement jaunâtre dû en raison de l'oxydation. C'est un morceau de 1,5 gramme mesurant 0,6 x 1,6 cm L'europium (Eu, numéro atomique 63) possède 38 isotopes connus, de nombre de masse variant de 130 à 167 ainsi que 17 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, un seul est stable, 153Eu, faisant de l'europium un élément monoisotopique. Il est en revanche présent dans la nature avec un radionucléide primordial, 151Eu, dont on a seulement récemment découvert la radioactivité α (demi-vie de ), ce qui fait que l'europium n'est pas un élément mononucléidique. On soupçonne par ailleurs 153Eu de pouvoir se désintégrer par radiation α en 149Pm, mais cette désintégration n'a pour l'instant jamais été observée. 153Eu et 151Eu sont présents dans la nature dans un ratio 52,2/47,8. On attribue à l'europium une masse atomique standard de .

Mis à part 151Eu, les radioisotopes (artificiels) de l'europium avec les plus longues demi-vies sont 150Eu (demi-vie de ), 152Eu (), 154Eu () et 155Eu (). Tous les autres isotopes ont des demi-vies inférieures à , la majorité inférieure à .

Parmi les 17 isomères nucléaires, les plus stables sont 150mEu (t1/2 de ), 152m1Eu (t1/2 de ) et 152m2Eu (t1/2 de ).

Les radioisotopes les plus légers (A < 151) se désintègrent principalement par émission de positron (β+) en isotopes du samarium. 149Eu et 152Eu se désintègrent eux principalement par capture électronique, respectivement en 149Sm et 152Sm. Les radioisotopes plus lourds () se désintègrent eux principalement par désintégration β− en isotopes du gadolinium.

Isotopes notables

Europium naturel L'europium naturel est constitué de l'isotope stable 153Eu et du radioisotope quasi stable 151Eu (demi-vie de ), de radioactivité négligeable dans toutes ses applications. IsotopeAbondance (pourcentage molaire)151Eu47,81 (6) %153Eu52,19 (6) %

Europium 154

L'europium 154 (154Eu) est l'isotope de l'europium dont le noyau est constitué de 63 protons et de 91 neutrons. C'est un radioisotope se désintégrant principalement par radiation β− en gadolinium 154, et de façon marginale par capture électronique en samarium 154, avec une demi-vie de 8,593 années. C'est un important émetteur de rayon gamma.

Europium 155

L'europium 155 (155Eu) est l'isotope de l'europium dont le noyau est constitué de 63 protons et de 92 neutrons. C'est un radioisotope se désintégrant par radiation β− avec une demi-vie de et une énergie de désintégration maximum de . C'est un produit de fission avec un faible rendement dans les réacteurs thermiques, environ moins que le césium 137 par exemple.

155Eu possède une importante (environ pour les neutrons thermiques, en résonance intégrale), c'est-à-dire que même de petites quantités produites sont majoritairement détruites durant la consommation du combustible nucléaire. Du fait que son rendement, son énergie de désintégration et sa demi-vie sont très inférieurs à ceux du césium 137 ou du strontium 90, il n'est pas considéré comme un déchet nucléaire important.

De plus, l'europium 155 peut être produit par enchaînement de captures neutroniques par 153Eu (non-radioactif, pour les neutrons thermiques, en résonance intégrale, rendement environ supérieur à celui de 155Eu) ou par 154Eu ( pour les neutrons thermiques, en résonance intégrale, rendement extrêmement faible car la s'arrête à 154Sm) ; cependant, du fait de leurs sections efficaces respectives, 155Eu et 154Eu sont détruits plus rapidement qu'ils ne sont produits.

Table des isotopes

Symbolede l'isotope Z (p) N (n) Masse isotopique (u) Demi-vieEn gras pour les isotopes avec des demi-vies plus grandes que l'âge de l'univers (presque stables). Mode(s) dedésintégration Universal Nuclide ChartAbréviations :CE : capture électronique ;TI : transition isomérique. Isotope(s)-filsIsotopes stables en gras. Spin nucléaire Énergie d'excitation 130Eu 63 67 129,96357(54)# 1,1(5) ms[0,9(+5-3) ms] 2+# 131Eu 63 68 130,95775(43)# 17,8(19) ms 3/2+132Eu 63 69131,95437(43)#100# ms β+ 132Sm p 131Sm 133Eu 63 70 132,94924(32)# 200# ms β+ 133Sm 11/2-#134Eu 63 71133,94651(21)#0,5(2) s β+ 134Sm β+, p (rare) 133Pm135Eu 63 72134,94182(32)#1,5(2) s β+ 135Sm11/2-# β+, p 134Pm136Eu 63 73135,93960(21)#3,3(3) s β+ (99,91 %) 136Sm(7+) β+, p (0,09 %) 135Pm 136mEu 0(500)# keV3,8(3) s β+ (99,91 %) 136Sm(3+) β+, p (0,09 %) 135Pm 137Eu 63 74 136,93557(21)# 8,4(5) s β+ 137Sm 11/2-# 138Eu 63 75 137,93371(3) 12,1(6) s β+ 138Sm (6-) 139Eu 63 76 138,929792(14) 17,9(6) s β+ 139Sm (11/2)- 140Eu 63 77 139,92809(6) 1,51(2) s β+ 140Sm 1+ 140mEu 210(15) keV125(2) ms TI (99 %) 140Eu5-# β+(1 %) 140Sm 141Eu 63 78 140,924931(14) 40,7(7) s β+ 141Sm 5/2+ 141mEu 96,45(7) keV2,7(3) s TI (86 %) 141Eu11/2- β+ (14 %) 141Sm 142Eu 63 79 141,92343(3) 2,36(10) s β+ 142Sm 1+ 142mEu 460(30) keV 1,223(8) min β+ 142Sm 8- 143Eu 63 80 142,920298(12) 2,59(2) min β+ 143Sm 5/2+ 143mEu 389,51(4) keV 50,0(5) µs 11/2- 144Eu 63 81 143,918817(12) 10,2(1) s β+ 144Sm 1+ 144mEu 1127,6(6) keV 1,0(1) µs (8-) 145Eu 63 82 144,916265(4) 5,93(4) j β+ 145Sm 5/2+ 145mEu 716,0(3) keV 490 ns 11/2- 146Eu 63 83 145,917206(7) 4,61(3) j β+ 146Sm 4- 146mEu 666,37(16) keV 235(3) µs 9+147Eu 63 84146,916746(3)24,1(6) j β+ (99,99 %) 147Sm5/2+ α (0,0022 %) 143Pm148Eu 63 85147,918086(11)54,5(5) j β+ (100 %) 148Sm5- α (9,39×10−7 %) 144Pm 149Eu 63 86 148,917931(5) 93,1(4) j CE 149Sm 5/2+ 150Eu 63 87 149,919702(7) 36,9(9) a β+ 150Sm 5(-) 150mEu 42,1(5) keV12,8(1) h β− (89 %) 150Gd0- β+ (11 %) 150Sm TI (5×10−8 %) 150Eu 151EuRadionucléide primordial. 63 88 150,9198502(26) 4,62×1018 a α 147Pm 5/2+ 151mEu 196,245(10) keV 58,9(5) µs 11/2-152Eu 63 89151,9217445(26)13,537(6) a CE (72,09 %), β+ (0,027 %) 152Sm3- β− (27,9 %) 152Gd 152m1Eu 45,5998(4) keV9,3116(13) h β− (72 %) 152Gd0- β+ (28 %) 152Sm 152m2Eu 65,2969(4) keV 0,94(8) µs 1- 152m3Eu 78,2331(4) keV 165(10) ns 1+ 152m4Eu 89,8496(4) keV 384(10) ns 4+ 152m5Eu 147,86(10) keV 96(1) min 8- 153EuProduit de fission. 63 90 152,9212303(26)Observé stableThéoriquement capable de se désintégrer par désintégration alpha en 149Pm. 5/2+154Eu 63 91153,9229792(26)8,593(4) a β− (99,98 %) 154Gd3- CE (0,02 %) 154Sm 154m1Eu 145,3(3) keV 46,3(4) min TI 154Eu (8-) 154m2Eu 68,1702(4) keV 2,2(1) µs 2+ 155Eu 63 92 154,9228933(27) 4,7611(13) a β− 155Gd 5/2+ 156Eu 63 93 155,924752(6) 15,19(8) j β− 156Gd 0+ 157Eu 63 94 156,925424(6) 15,18(3) h β− 157Gd 5/2+ 158Eu 63 95 157,92785(8) 45,9(2) min β− 158Gd (1-) 159Eu 63 96 158,929089(8) 18,1(1) min β− 159Gd 5/2+ 160Eu 63 97 159,93197(22)# 38(4) s β− 160Gd 1(-) 161Eu 63 98 160,93368(32)# 26(3) s β− 161Gd 5/2+# 162Eu 63 99 161,93704(32)# 10,6(10) s β− 162Gd 163Eu 63 100 162,93921(54)# 6# s β− 163Gd 5/2+# 164Eu 63 101 163,94299(64)# 2# s β− 164Gd 165Eu 63 102 164,94572(75)# 1# s β− 165Gd 5/2+# 166Eu 63 103 165,94997(86)# 400# ms β− 166Gd 167Eu 63 104 166,95321(86)# 200# ms β− 167Gd 5/2+#

Remarques

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 échantillons 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.

Notes et références

Masse des isotopes depuis :

Compositions isotopiques et masses atomiques standards :

, résumé Demi-vies, spins et données sur les isomères sélectionnés depuis les sources suivantes :

Catégorie:Europium Europium