Isotopes du néodyme

Le néodyme (Nd, numéro atomique 60) naturel est composé de cinq isotopes stables (^142Nd, ^143Nd, ^145Nd, ^146Nd et ^148Nd) et de deux radioisotopes primordiaux à très longue demi-vie (^144Nd et ^150Nd). En tout, trente-trois radioisotopes du néodyme ont été caractérisés ; hormis les deux radioisotopes primordiaux, ils ont tous une demi-vie inférieure à un mois. On connaît également au néodyme treize isomères nucléaires, dont le plus stable est le ^139mNd (t_1/2 = 5,5 h).

Les produits de désintégration des isotopes plus légers que ^142Nd sont des isotopes du praséodyme, et les produits de désintégration des isotopes plus lourds sont des isotopes du prométhium.

Masse atomique standard : 144,242(3) u.

Néodyme naturel

Le néodyme est composé de cinq isotopes stables (^142Nd, ^143Nd, ^145Nd, ^146Nd et^148Nd) et de deux radioisotopes primordiaux quasi stables à très longue demi-vie (^144Nd - demi-vie de 2,29 × 10^15 années, plus de 100 000 fois l'âge de l'univers - et ^150Nd - demi-vie de 6,7 × 10^18 années).

Isotope	Abondance (pourcentage molaire)	Gamme de variation naturelle
^142Nd	27,2 (5) %	26,8 - 27,3
^143Nd	12,2 (2) %	12,12 - 12,32
^144Nd	23,8 (3) %	23,79 - 13,97
^145Nd	8,3 (1) %	8,23 - 8,35
^146Nd	17,2 (3) %	17,06 - 17,35
^148Nd	5,7 (1) %	5,66 - 5,78
^150Nd	5,6 (2) %	5,53 - 5,69

Table

symbole du nucléide	Z(p)	N(n)	masse isotopique (u)	demi-vie[n 1]	Modes de désintégration[1],[n 2]	Isotopes fils [n 3]	spin nucléaire
	énergie d'excitation
^124Nd	60	64	123,95223(64)#	500# ms			0+
^125Nd	60	65	124,94888(43)#	600(150) ms			5/2(+#)
^126Nd	60	66	125,94322(43)#	1# s [>200 ns]	β^+	^126Pr	0+
^127Nd	60	67	126,94050(43)#	1,8(4) s	β^+	^127Pr	5/2+#
					β^+, p (rare)	^126Ce
^128Nd	60	68	127,93539(21)#	5# s	β^+	^128Pr	0+
					β^+, p (rare)	^127Ce
^129Nd	60	69	128,93319(22)#	4,9(2) s	β^+	^129Pr	5/2+#
					β^+, p (rare)	^128Ce
^130Nd	60	70	129,92851(3)	21(3) s	β^+	^130Pr	0+
^131Nd	60	71	130,92725(3)	33(3) s	β^+	^131Pr	(5/2)(+#)
					β^+, p (rare)	^130Ce
^132Nd	60	72	131,923321(26)	1,56(10) min	β^+	^132Pr	0+
^133Nd	60	73	132,92235(5)	70(10) s	β^+	^133Pr	(7/2+)
^133m1Nd	127,97(11) keV			~70 s	β^+	^133Pr	(1/2)+
^133m2Nd	176,10(10) keV			~300 ns			(9/2–)
^134Nd	60	74	133,918790(13)	8,5(15) min	β^+	^134Pr	0+
^134mNd	2293,1(4) keV			410(30) µs			(8)–
^135Nd	60	75	134,918181(21)	12,4(6) min	β^+	^135Pr	9/2(–)
^135mNd	65,0(2) keV			5,5(5) min	β^+	^135Pr	(1/2+)
^136Nd	60	76	135,914976(13)	50,65(33) min	β^+	^136Pr	0+
^137Nd	60	77	136,914567(12)	38,5(15) min	β^+	^137Pr	1/2+
^137mNd	519,43(17) keV			1,60(15) s	TI	^137Nd	(11/2–)
^138Nd	60	78	137,911950(13)	5,04(9) h	β^+	^138Pr	0+
^138mNd	3174,9(4) keV			410(50) ns			(10+)
^139Nd	60	79	138,911978(28)	29,7(5) min	β^+	^139Pr	3/2+
^139m1Nd	231,15(5) keV			5,50(20) h	β^+ (88,2 %)	^139Pr	11/2–
					TI (11,8 %)	^139Nd
^139m2Nd	2570,9+X keV			≥141 ns
^140Nd	60	80	139,90955(3)	3,37(2) j	CE	^140Pr	0+
^140mNd	2221,4(1) keV			600(50) µs			7–
^141Nd	60	81	140,909610(4)	2,49(3) h	β^+	^141Pr	3/2+
^141mNd	756,51(5) keV			62,0(8) s	TI (99,95 %)	^141Nd	11/2–
					β^+ (,05 %)	^141Pr
^142Nd	60	82	141,9077233(25)	Stable[n 4]			0+
^143Nd[n 5],[n 6]	60	83	142,9098143(25)	Observé stable[n 7]			7/2−
^144Nd[n 5],[n 8]	60	84	143,9100873(25)	2,29(16) × 10^15 a	α	^140Ce	0+
^145Nd[n 5]	60	85	144,9125736(25)	Observé stable[n 9]			7/2−
^146Nd[n 5]	60	86	145,9131169(25)	Observé stable[n 10]			0+
^147Nd[n 5]	60	87	146,9161004(25)	10,98(1) j	β^−	^147Pm	5/2−
^148Nd[n 5]	60	88	147,916893(3)	Observé stable[n 11]			0+
^149Nd[n 5]	60	89	148,920149(3)	1,728(1) h	β^−	^149Pm	5/2−
^150Nd[n 5],[n 8]	60	90	149,920891(3)	6,7(7) × 10^18 a	β^−β^−	^150Sm	0+
^151Nd	60	91	150,923829(3)	12,44(7) min	β^−	^151Pm	3/2+
^152Nd	60	92	151,924682(26)	11,4(2) min	β^−	^152Pm	0+
^153Nd	60	93	152,927698(29)	31,6(10) s	β^−	^153Pm	(3/2)−
^154Nd	60	94	153,92948(12)	25,9(2) s	β^−	^154Pm	0+
^154m1Nd	480(150)# keV			1,3(5) µs
^154m2Nd	1349(10) keV			>1 µs			(5−)
^155Nd	60	95	154,93293(16)#	8,9(2) s	β^−	^155Pm	3/2−#
^156Nd	60	96	155,93502(22)	5,49(7) s	β^−	^156Pm	0+
^156mNd	1432(5) keV			135 ns			5−
^157Nd	60	97	156,93903(21)#	2# s [>300 ns]	β^−	^157Pm	5/2−#
^158Nd	60	98	157,94160(43)#	700# ms [>300 ns]	β^−	^158Pm	0+
^159Nd	60	99	158,94609(54)#	500# ms	β^−	^159Pm	7/2+#
^160Nd	60	100	159,94909(64)#	300# ms	β^−	^160Pm	0+
^161Nd	60	101	160,95388(75)#	200# ms	β^−	^161Pm	1/2−#

1. En gras pour les isotopes quasi stables (de demi-vie supérieure à l'âge de l'univers)
   
2. Abréviations:
   CE : Capture électronique
   TI : Transition isomérique
   
3. En gras pour les isotopes stables
   
4. Théoriquement capable de fission spontanée.
5. produit de fission
   
6. Utilisé dans la datation au samarium-néodyme
7. On suppose qu'il subit une désintégration α vers ^139Ce
8. radionucléide primordial
9. On suppose qu'il subit une désintégration α vers ^141Ce avec une demi-vie supérieure à 6 × 10^16 ans
10. On suppose qu'il subit une désintégration α vers ^142Ce
11. On suppose qu'il subit une désintégration α vers ^144Ce avec une demi-vie supérieure à 3,0 × 10^18 ans

Notes

Ce diagramme montre l’abondance isotopique naturelle (normale) du néodyme, ainsi que celle du site du réacteur nucléaire naturel d'Oklo modifiée par les isotopes du néodyme produits par la fission de ^235U.

• L'évaluation de la composition isotopique est valable pour la plupart des échantillons commerciaux, mais pas tous.
• Des échantillons géologiques exceptionnels sont connus pour lesquels la composition isotopique se trouve en dehors de la plage donnée. L'incertitude sur la masse atomique peut excéder la valeur donnée pour de tels spécimens.
• Les valeurs notées # ne viennent pas uniquement de données expérimentales, mais sont au moins partiellement extrapolées à partir de tendances observées. Les spins dont la détermination est fragile sont entre parenthèses.
• Les incertitudes sont données en forme courte entre parenthèses après les derniers chiffres significatifs correspondant. Les valeurs d'incertitude sont données pour un écart-type, sauf pour la composition isotopique et la masse atomique standard venant de l'IUPAC, qui utilise les incertitudes étendues.

Références

1. « Universal Nuclide Chart » , nucleonica

• Masses isotopiques issues de :
  • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot et O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », Nuclear Physics A, vol. 729,‎ 2003, p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du 23 septembre 2008])
• Compositions isotopiques et masses atomiques standards issues de :
  • J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman et P. D. P. Taylor, « Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) », Pure and Applied Chemistry, vol. 75, n^o 6,‎ 2003, p. 683–800 (DOI 10.1351/pac200375060683, lire en ligne)
  • M. E. Wieser, « Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) », Pure and Applied Chemistry, vol. 78, n^o 11,‎ 2006, p. 2051–2066 (DOI 10.1351/pac200678112051, résumé, lire en ligne)
• Demi-vie, spin, et données isomériques issues des sources suivantes :
  • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot et O. Bersillon, « The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties », Nuclear Physics A, vol. 729,‎ 2003, p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du 23 septembre 2008])
  • National Nuclear Data Center, « NuDat 2.1 database », Brookhaven National Laboratory (consulté en septembre 2005)
  • (en) N. E. Holden et D. R. Lide (dir.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, 2004, 85^e éd., 2712 p. (ISBN 978-0-8493-0485-9, lire en ligne), « Table of the Isotopes », Section 11

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