Isotopes du magnésium
Le magnésium, de symbole Mg, possède 22 isotopes connus avec un nombre de masse variant entre 19 et 40. Trois d'entre eux sont stables, 24Mg, 25Mg et 26Mg, et naturellement présents dans l'environnement selon un ratio approximatif de 80/10/10. On attribue au magnésium une masse atomique standard de 24,3050 u.
Parmi les 19 radioisotopes connus du magnésium, 28Mg a la durée de vie la plus longue avec une demi-vie de 20,915 h, suivi de 27Mg avec une demi-vie de 9,458 min. Les autres ont tous une demi-vie inférieure à une minute, et la plupart d'entre eux inférieure à une seconde.
Les isotopes plus légers que les isotopes stables se désintègrent principalement par désintégration β+ en isotopes du sodium, ceux plus lourds par désintégration β− en isotopes de l'aluminium.
Magnésium naturel
modifierLe magnésium naturel est constitué des trois isotopes stables 24Mg, 25Mg et 26Mg, le premier étant majoritaire. Tous trois sont primordiaux, mais 26Mg est également radiogénique, produit de la désintégration radioactive de 26Al (primordial ou cosmogénique).
| Isotope | Abondance
(pourcentage molaire) |
Gamme de variations |
|---|---|---|
| 24Mg | 78,99 (4) % | 78,958 – 79,017 |
| 25Mg | 10,00 (1) % | 9,996 – 10,012 |
| 26Mg | 11,01 (3) % | 10,987 – 11,030 |
Table des isotopes
modifier| Symbole de l'isotope |
Z (p) | N (n) | Masse isotopique (u) | Demi-vie | Mode(s) de désintégration[1] |
Isotope(s)
fils[n 1] |
Spin
nucléaire |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 19Mg | 12 | 7 | 19,03547(27) | 1/2-# | |||
| 20Mg | 12 | 8 | 20,018863(29) | 90,8(24) ms | β+ (97 %) | 20Na | 0+ |
| β+, p (3 %) | 19Ne | ||||||
| 21Mg | 12 | 9 | 21,011713(18) | 122(2) ms | β+ (66,9 %) | 21Na | (5/2,3/2)+ |
| β+, p (32,6 %) | 20Ne | ||||||
| β+, α (0,5 %) | 16F | ||||||
| 22Mg | 12 | 10 | 21,9995738(14) | 3,8755(12) s | β+ | 22Na | 0+ |
| 23Mg | 12 | 11 | 22,9941237(14) | 11,317(11) s | β+ | 23Na | 3/2+ |
| 24Mg | 12 | 12 | 23,985041700(14) | Stable | 0+ | ||
| 25Mg | 12 | 13 | 24,98583692(3) | Stable | 5/2+ | ||
| 26Mg[n 2] | 12 | 14 | 25,982592929(30) | Stable | 0+ | ||
| 27Mg | 12 | 15 | 26,98434059(5) | 9,458(12) min | β− | 27Al | 1/2+ |
| 28Mg | 12 | 16 | 27,9838768(22) | 20,915(9) h | β− | 28Al | 0+ |
| 29Mg | 12 | 17 | 28,988600(15) | 1,30(12) s | β− | 29Al | 3/2+ |
| 30Mg | 12 | 18 | 29,990434(9) | 335(17) ms | β− (99,94 %) | 30Al | 0+ |
| β−, n (0,06 %) | 29Al | ||||||
| 31Mg | 12 | 19 | 30,996546(13) | 230(20) ms | β− (98,3 %) | 31Al | 3/2+ |
| β−, n (1,7 %) | 30Al | ||||||
| 32Mg | 12 | 20 | 31,998975(19) | 86(5) ms | β− (97,6 %) | 32Al | 0+ |
| β−, n (2,4 %) | 31Al | ||||||
| 33Mg | 12 | 21 | 33,005254(21) | 90,5(16) ms | β− (83 %) | 33Al | 7/2-# |
| β−, n (17 %) | 32Al | ||||||
| 34Mg | 12 | 22 | 34,00946(25) | 20(10) ms | β− (>99,9 %) | 34Al | 0+ |
| β−, n (<,1 %) | 33Al | ||||||
| 35Mg | 12 | 23 | 35,01734(43)# | 70(40) ms | β−, n (52 %) | 34Al | (7/2-)# |
| β− (48 %) | 35Al | ||||||
| 36Mg | 12 | 24 | 36,02300(54)# | 3,9(13) ms | β− | 36Al | 0+ |
| 37Mg | 12 | 25 | 37,03140(97)# | 40# ms [>260 ns] | β− | 37Al | 7/2-# |
| β−, n | 36Al | ||||||
| 38Mg | 12 | 26 | 38,03757(54)# | 1# ms [>260 ns] | 0+ | ||
| 39Mg | 12 | 27 | 39,04677(55)# | <260 ns | 7/2-# | ||
| 40Mg | 12 | 28 | 40,05393(97)# | 1# ms | 0+ | ||
- Isotopes stables en gras.
- Utilisé en datation radiométrique pour des évènements ayant eu lieu au début de l'histoire du système solaire.
Le magnésium 40 n'a été découvert qu'en 2007. Il se situe à la limite de stabilité des nucléides riches en neutrons. En fait son neutron le plus externe n'est pas confiné dans le noyau, et 40Mg ne doit son état de noyau lié qu'à l'existence de couplages neutron-neutron. Il présente aussi des transitions nucléaires inattendues[2],[3].
Remarques
modifier- 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.
Références
modifier- (en) Universal Nuclide Chart
- (en) Christine Middleton, « Neutron-rich magnesium has unexpected transitions », Physics Today, (DOI 10.1063/PT.6.1.20190225a).
- (en) H. L. Crawford et al., « First Spectroscopy of the Near Drip-line Nucleus 40Mg », Physical Review Letters, vol. 122, , article no 052501 (DOI 10.1103/PhysRevLett.122.052501).
- 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, , p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du ])
- 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, no 6, , p. 683–800 (DOI 10.1351/pac200375060683, lire en ligne)
- (en) M. E. Wieser, « Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) », Pure and Applied Chemistry, vol. 78, no 11, , p. 2051–2066 (DOI 10.1351/pac200678112051, résumé, lire en ligne)
- Demi-vie, spin 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, , p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du ])
- (en) National Nuclear Data Center, « NuDat 2.1 database », Brookhaven National Laboratory (consulté en )
- (en) N. E. Holden et D. R. Lide (dir.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, , 85e éd., 2712 p. (ISBN 978-0-8493-0485-9, lire en ligne), « Table of the Isotopes », Section 11
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Isotopes of magnesium » (voir la liste des auteurs).
| 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 |