Isotopes du mercure

Le mercure (Hg, numéro atomique 80) possède 40 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 171 et 210, et 16 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, sept sont stablesIls sont cependant soupçonnés de se désintégrer par radioactivité α en isotopes du platine, même si cette désintégration n'a jamais été observée., 196Hg, 198Hg, 199Hg, 200Hg, 201Hg, 202Hg et 204Hg ; ils constituent l'intégralité du mercure naturel, le plus abondant étant 202Hg (29,86 %) et le moins 196Hg (0,15 %). La masse atomique standard attribuée au mercure est de .

Parmi les 33 radioisotopes artificiels du mercure, ceux à la plus longue durée de vie sont 194Hg avec une demi-vie de 444 années, 203Hg (46,6 jours) et 197Hg (64 heures). Tous les autres radioisotopes ont une demi-vie inférieure à cinq heures, et la plupart inférieure à une heure.

Parmi les isomères nucléaires, les plus stables sont 195mHg (t1/2 de 41,6 heures), 197mHg (t1/2 de 23,8 heures) et 193mHg (t1/2 de 11,8 heures), les autres ayant tous une demi-vie inférieure à une heure, et la plupart inférieure à une minute.

À l'exception de 192Hg, 194Hg et 197Hg qui se désintègrent par capture électronique en isotopes de l'or correspondants, les radioisotopes plus légers que les isotopes stables se désintègrent dans un taux variable de désintégration α en isotopes du platine et d'émission de positron (β+), en isotopes de l'or, les plus légers se désintégrant majoritairement par désintégration α, et ce ratio s'inversant à nombre de masse croissant. Les radioisotopes plus lourds se désintègrent eux principalement par désintégration β− en isotopes du thallium.

Isotopes notables

Mercure naturel Le mercure naturel est constitué des sept isotopes stables 196Hg, 198Hg, 199Hg, 200Hg, 201Hg, 202Hg et 204Hg.

IsotopeAbondance (pourcentage molaire)196Hg0,15 (1) %198Hg9,97 (20) %199Hg16,87 (22) %200Hg23,10 (19) %201Hg13,18 (9) %202Hg29,86 (26) %204Hg6,87 (15) %

Applications La végétation accumule le mercure, principalement par absorption foliaire du mercure gazeux. Ce mercure subit un fractionnement isotopique, il est par exemple appauvri en mercure 199 (Hg) par rapport au mercure 202 (Hg), de masse supérieure. Les isotopes du mercure permettent de retracer le rôle de la végétation dans la minéralisation supergène..

Mercure 180 Le mercure 180 (180Hg) est l'isotope du mercure dont le noyau est constitué de 80 protons et de 100 neutrons. C'est un radioisotope artificiel avec une demi-vie de 2,58 secondes, se désintégrant par émission de positron (52 %) ou radioactivité α (48 %), respectivement en 180Au et 176Pt. Il a été découvert en 2010 que lorsqu'il était produit à partir de thallium 180, il était capable d'une inhabituelle fission spontanée, produisant alors du ruthénium 100 (100Ru) et du krypton 80 (80Kr)..

Table des isotopes

Symbolede l'isotope Z (p) N (n) masse isotopique Demi-vie Mode(s) dedésintégration Universal Nuclide ChartAbréviations : CE : capture électronique ;TI : transition isomérique ;FS : Fission spontanée. Isotope(s)-filsIsotopes stables en gras. Spin nucléaire Énergie d'excitation 171Hg 80 91 171,00376(32)# 80(30) µs[59(+36-16) µs] 3/2-# 172Hg 80 92 171,99883(22) 420(240) µs[0,25(+35-9) ms] 0 173Hg 80 93 172,99724(22)# 1,1(4) ms[0,6(+5-2) ms] 3/2-# 174Hg 80 94 173,992864(21) 2,0(4) ms[2,1(+18-7) ms] 0+ 175Hg 80 95 174,99142(11) 10,8(4) ms α 171Pt 5/2-#176Hg 80 96175,987355(15)20,4(15) ms α (98,6 %) 172Pt0+ β+ (1,4 %) 176Au177Hg 80 97176,98628(8)127,3(18) ms α (85 %) 173Pt5/2-# β+ (15 %) 177Au178Hg 80 98177,982483(14)0,269(3) s α (70 %) 174Pt0+ β+ (30 %) 178Au179Hg 80 99178,981834(29)1,09(4) s α (53 %) 175Pt5/2-# β+ (47 %) 179Au β+, p (0,15 %) 178Pt180HgQuand il est produit à partir de 180Tl, il est capable de fission spontanée en donnant 100Ru et 80Kr. 80 100179,978266(15)2,58(1) s β+ (52 %) 180Au0+ α (48 %) 176Pt FS 100Ru, 80Kr181Hg 80 101180,977819(17)3,6(1) s β+ (64 %) 181Au1/2(-) α (36 %) 177Pt β+, p (0,014 %) 180Pt β+, α (9×10−6 %) 177Ir 181mHg 210(40)# keV 13/2+182Hg 80 102181,97469(1)10,83(6) s β+ (84,8 %) 182Au0+ α (15,2 %) 178Pt β+, p (10−5 %) 181Pt183Hg 80 103182,974450(9)9,4(7) s β+ (74,5 %) 183Au1/2- α (25,5 %) 179Pt β+, p (5,6×10−4 %) 182Pt 183m1Hg 198(14) keV 13/2+# 183m2Hg 240(40)# keV 5# s β+ 183Au 13/2+#184Hg 80 104183,971713(11)30,6(3) s β+ (98,89 %) 184Au0+ α (1,11 %) 180Pt185Hg 80 105184,971899(17)49,1(10) s β+ (94 %) 185Au1/2- α (6 %) 181Pt 185mHg 99,3(5) keV21,6(15) s TI (54 %) 185Hg13/2+ β+ (46 %) 185Au α (0,03 %) 181Pt186Hg 80 106185,969362(12)1,38(6) min β+ (99,92 %) 186Au0+ α (0,016 %) 182Pt 186mHg 2217,3(4) keV 82(5) µs (8-)187Hg 80 107186,969814(15)1,9(3) min β+ 187Au3/2- α (1,2×10−4 %) 183Pt 187mHg 59(16) keV2,4(3) min β+ 187Au13/2+ α (2,5×10−4 %) 183Pt188Hg 80 108187,967577(12)3,25(15) min β+ 188Au0+ α (3,7×10−5 %) 184Pt 188mHg 2724,3(4) keV 134(15) ns (12+)189Hg 80 109188,96819(4)7,6(1) min β+ 189Au3/2- α (3×10−5 %) 185Pt 189mHg 80(30) keV8,6(1) min β+ 189Au13/2+ α (3×10−5 %) 185Pt190Hg 80 110189,966322(17)20,0(5) min β+ 190Au0+ α (5×10−5 %) 186Pt 191Hg 80 111 190,967157(24) 49(10) min β+ 191Au 3/2(-) 191mHg 128(22) keV 50,8(15) min β+ 191Au 13/2+192Hg 80 112191,965634(17)4,85(20) h CE 192Au0+ α (4×10−6 %) 188Pt 193Hg 80 113 192,966665(17) 3,80(15) h β+ 193Au 3/2- 193mHg 140,76(5) keV11,8(2) h β+ (92,9 %) 193Au13/2+ TI (7,1 %) 193Hg 194Hg 80 114 193,965439(13) 444(77) a CE 194Au 0+ 195Hg 80 115 194,966720(25) 10,53(3) h β+ 195Au 1/2- 195mHg 176,07(4) keV41,6(8) h TI (54,2 %) 195Hg13/2+ β+ (45,8 %) 195Au 196Hg 80 116 195,965833(3)Observé stableSoupçonné de désintégration α en 192Pt ou de double désintégration β+β+ en 196Pt avec une demi-vie supérieure à 2,5×1018 années. 0+ 197Hg 80 117 196,967213(3) 64,14(5) h CE 197Au 1/2- 197mHg 298,93(8) keV23,8(1) h TI (91,4 %) 197Hg13/2+ CE (8,6 %) 197Au 198Hg 80 118 197,9667690(4)Observé stableSoupçonné de désintégration α en 194Pt. 0+ 199Hg 80 119 198,9682799(4)Observé stableSoupçonné de désintégration α en 195Pt. 1/2- 199mHg 532,48(10) keV 42,66(8) min TI 199Hg 13/2+ 200Hg 80 120 199,9683260(4)Observé stableSoupçonné de désintégration α en 196Pt. 0+ 201Hg 80 121 200,9703023(6)Observé stableSoupçonné de désintégration α en 197Pt. 3/2- 201mHg 766,22(15) keV 94(3) µs 13/2+ 202Hg 80 122 201,9706430(6)Observé stableSoupçonné de désintégration α en 198Pt. 0+ 203Hg 80 123 202,9728725(18) 46,595(6) j β− 203Tl 5/2- 203mHg 933,14(23) keV 24(4) µs (13/2+) 204Hg 80 124 203,9734939(4)Observé stableSoupçonné de désintégration α en 200Pt ou de double désintégration β−β− en 204Pb. 0+ 205Hg 80 125 204,976073(4) 5,14(9) min β− 205Tl 1/2- 205mHg 1556,40(17) keV 1,09(4) ms TI 205Hg 13/2+ 206Hg 80 126 205,977514(22) 8,15(10) min β− 206Tl 0+ 207Hg 80 127 206,98259(16) 2,9(2) min β− 207Tl (9/2+) 208Hg 80 128 207,98594(32)# 42(5) min[41(+5-4) min] β− 208Tl 0+ 209Hg 80 129 208,99104(21)# 37(8) s 9/2+# 210Hg 80 130 209,99451(32)# 10# min[>300 ns] 0+

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 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:Mercure (métal) Mercure