Isotopes du baryum

Le baryum (Ba) possède 40 isotopes connus de nombre de masse variant entre 114 et 153, et dix isomères nucléaires. Parmi eux, six isotopes sont stables, ¹³²Ba, ¹³⁴Ba, ¹³⁵Ba, ¹³⁶Ba, ¹³⁷Ba et ¹³⁸Ba, et un radioisotope primordial a une très longue période, ¹³⁰Ba.

Ces sept isotopes représentent la totalité du baryum naturel, le plus abondant étant ¹³⁸Ba (71,7 %). La masse atomique standard attribuée au baryum est de 137,327(7) u.

Parmi les 33 radioisotopes artificiels, les plus stables sont ¹³³Ba avec une demi-vie de 10,51 années, ¹³¹Ba (11,5 jours) et ^137mBa (2,55 minutes), qui est le produit de désintégration du césium 137 (un produit de fission courant avec une demi-vie de 30,17 années). Tous les autres radiodisotopes ont des demi-vies de quelques minutes à quelques millisecondes.

Les isotopes plus légers que les isotopes stables se désintègrent principalement par émission de positron (β⁺) en isotopes du césium. Les seules exceptions sont ¹³⁰Ba qui se désintègre par double capture électronique en ¹³⁰Xe et ¹³³Ba qui se désintègre par capture électronique en ¹³³Cs. Les radioisotopes plus lourds se désintègrent eux principalement par désintégration β⁻ en isotopes du lanthane.

Il a été prédit que le baryum 114 pouvait subir une désintégration par émission de clusters, émettant un noyau stable de ¹²C et produisant ¹⁰²Sn. Cette désintégration n'a cependant jamais été observée ; la limite supérieure du ratio pour cette voie de désintégration radioactive est de 0,0034 %.

Isotopes notables

Baryum naturel

Le baryum naturel est constitué des six isotopes stables ¹³²Ba, ¹³⁴Ba, ¹³⁵Ba, ¹³⁶Ba, ¹³⁷Ba et ¹³⁸Ba, et de l'isotope quasi stable ¹³⁰Ba. On soupçonne également ¹³²Ba d'être très légèrement radioactif, avec une demi-vie supérieure à 300 × 10¹⁸ années, mais aucune désintégration n'a encore été observée.

Isotope	Abondance (pourcentage molaire)
¹³⁰Ba	0,106 (1) %
¹³²Ba	0,101 (1) %
¹³⁴Ba	2,417 (18) %
¹³⁵Ba	6,592 (12) %
¹³⁶Ba	7,854 (24) %
¹³⁷Ba	11,232 (24) %
¹³⁸Ba	71,698 (42) %

Baryum 130

Le baryum 130 a été récemment découvert instable par des méthodes géochimiques^[1] (par analyse de la présence dans les roches de son isotope-fils, le xénon 130). Cet isotope se désintègre par double capture électronique (absorbant deux électrons et émettant deux neutrinos) avec une demi-vie de (0,5-2,7) × 10²¹ années (environ cent milliards de fois l'âge de l'univers)

Symbole de l'isotope	Z (p)	N (n)	Masse isotopique (u)	Demi-vie	Mode(s) de désintégration^[2]^,^{[n 1]}	Isotope(s)-fils^{[n 2]}	Spin nucléaire
Symbole de l'isotope	Énergie d'excitation			Demi-vie	Mode(s) de désintégration^[2]^,^{[n 1]}	Isotope(s)-fils^{[n 2]}	Spin nucléaire
¹¹⁴Ba	56	58	113,95068(15)	530(230) ms [0,43(+30−15) s]	β⁺, p (99,59 %)	¹¹³Xe	0+
					α (0,37 %)	¹¹⁰Xe
					β⁺ (0,04 %)	¹¹⁴Cs
					DC (<0,0034 %)^{[n 3]}	¹⁰²Sn, ¹²C
¹¹⁵Ba	56	59	114,94737(64)#	0,45(5) s	β⁺	¹¹⁵Cs	(5/2+)#
¹¹⁵Ba	56	59	114,94737(64)#	0,45(5) s	β⁺, p	¹¹⁴Xe	(5/2+)#
¹¹⁶Ba	56	60	115,94138(43)#	1,3(2) s	β⁺	¹¹⁶Cs	0+
¹¹⁶Ba	56	60	115,94138(43)#	1,3(2) s	β⁺, p	¹¹⁵Xe	0+
¹¹⁷Ba	56	61	116,93850(32)#	1,75(7) s	β⁺	¹¹⁷Cs	(3/2)(+#)
					β⁺, α	¹¹³I
					β⁺, p	¹¹⁶Xe
¹¹⁸Ba	56	62	117,93304(21)#	5,2(2) s	β⁺	¹¹⁸Cs	0+
¹¹⁸Ba	56	62	117,93304(21)#	5,2(2) s	β⁺, p	¹¹⁷Xe	0+
¹¹⁹Ba	56	63	118,93066(21)	5,4(3) s	β⁺	¹¹⁹Cs	(5/2+)
¹¹⁹Ba	56	63	118,93066(21)	5,4(3) s	β⁺, p	¹¹⁸Xe	(5/2+)
¹²⁰Ba	56	64	119,92604(32)	24(2) s	β⁺	¹²⁰Cs	0+
¹²¹Ba	56	65	120,92405(15)	29,7(15) s	β⁺ (99,98 %)	¹²¹Cs	5/2(+)
¹²¹Ba	56	65	120,92405(15)	29,7(15) s	β⁺, p (0,02 %)	¹²⁰Xe	5/2(+)
¹²²Ba	56	66	121,91990(3)	1,95(15) min	β⁺	¹²²Cs	0+
¹²³Ba	56	67	122,918781(13)	2,7(4) min	β⁺	¹²³Cs	5/2(+)
¹²⁴Ba	56	68	123,915094(13)	11,0(5) min	β⁺	¹²⁴Cs	0+
¹²⁵Ba	56	69	124,914473(12)	3,5(4) min	β⁺	¹²⁵Cs	1/2(+#)
¹²⁶Ba	56	70	125,911250(13)	100(2) min	β⁺	¹²⁶Cs	0+
¹²⁷Ba	56	71	126,911094(12)	12,7(4) min	β⁺	¹²⁷Cs	1/2+
^127mBa	80,33(12) keV			1,9(2) s	TI	¹²⁷Ba	7/2−
¹²⁸Ba	56	72	127,908318(11)	2,43(5) j	β⁺	¹²⁸Cs	0+
¹²⁹Ba	56	73	128,908679(12)	2,23(11) h	β⁺	¹²⁹Cs	1/2+
^129mBa	8,42(6) keV			2,16(2) h	β⁺	¹²⁹Cs	7/2+#
^129mBa	8,42(6) keV			2,16(2) h	TI	¹²⁹Ba	7/2+#
¹³⁰Ba^{[n 4]}	56	74	129,9063208(30)	1,6(±1,1)×10²¹ a	Double CE	¹³⁰Xe	0+
^130mBa	2475,12(18) keV			9,54(14) ms	TI	¹³⁰Ba	8−
¹³¹Ba	56	75	130,906941(3)	11,50(6) j	β⁺	¹³¹Cs	1/2+
^131mBa	187,14(12) keV			14,6(2) min	TI	¹³¹Ba	9/2−
¹³²Ba	56	76	131,9050613(11)	Observé stable^{[n 5]}			0+
¹³³Ba	56	77	132,9060075(11)	10,51(5) a	CE	¹³³Cs	1/2+
^133mBa	288,247(9) keV			38,9(1) h	TI (99,99 %)	¹³³Ba	11/2−
^133mBa	288,247(9) keV			38,9(1) h	CE (0,0096 %)	¹³³Cs	11/2−
¹³⁴Ba	56	78	133,9045084(4)	Stable^{[n 6]}			0+
¹³⁵Ba	56	79	134,9056886(4)	Stable^{[n 6]}			3/2+
^135mBa	268,22(2) keV			28,7(2) h	TI	¹³⁵Ba	11/2−
¹³⁶Ba	56	80	135,9045759(4)	Stable^{[n 6]}			0+
^136mBa	2030,466(18) keV			308,4(19) ms	TI	¹³⁶Ba	7−
¹³⁷Ba	56	81	136,9058274(5)	Stable^{[n 6]}			3/2+
^137m1Ba	661,659(3) keV			2,552(1) min	TI	¹³⁷Ba	11/2−
^137m2Ba	2349,1(4) keV			0,59(10) µs			(17/2−)
¹³⁸Ba^{[n 7]}	56	82	137,9052472(5)	Stable^{[n 6]}			0+
^138mBa	2090,54(6) keV			800(100) ns			6+
¹³⁹Ba^{[n 7]}	56	83	138,9088413(5)	83,06(28) min	β⁻	¹³⁹La	7/2−
¹⁴⁰Ba^{[n 7]}	56	84	139,910605(9)	12,752(3) j	β⁻	¹⁴⁰La	0+
¹⁴¹Ba^{[n 7]}	56	85	140,914411(9)	18,27(7) min	β⁻	¹⁴¹La	3/2−
¹⁴²Ba^{[n 7]}	56	86	141,916453(7)	10,6(2) min	β⁻	¹⁴²La	0+
¹⁴³Ba^{[n 7]}	56	87	142,920627(14)	14,5(3) s	β⁻	¹⁴³La	5/2−
¹⁴⁴Ba^{[n 7]}	56	88	143,922953(14)	11,5(2) s	β⁻	¹⁴⁴La	0+
¹⁴⁵Ba	56	89	144,92763(8)	4,31(16) s	β⁻	¹⁴⁵La	5/2−
¹⁴⁶Ba	56	90	145,93022(8)	2,22(7) s	β⁻ (99,98 %)	¹⁴⁶La	0+
¹⁴⁶Ba	56	90	145,93022(8)	2,22(7) s	β⁻, n (0,02 %)	¹⁴⁵La	0+
¹⁴⁷Ba	56	91	146,93495(22)#	0,893(1) s	β⁻ (99,94 %)	¹⁴⁷La	(3/2+)
¹⁴⁷Ba	56	91	146,93495(22)#	0,893(1) s	β⁻, n (0,06 %)	¹⁴⁶La	(3/2+)
¹⁴⁸Ba	56	92	147,93772(9)	0,612(17) s	β⁻ (99,6 %)	¹⁴⁸La	0+
¹⁴⁸Ba	56	92	147,93772(9)	0,612(17) s	β⁻, n (0,4 %)	¹⁴⁷La	0+
¹⁴⁹Ba	56	93	148,94258(21)#	344(7) ms	β⁻ (99,57 %)	¹⁴⁹La	3/2−#
¹⁴⁹Ba	56	93	148,94258(21)#	344(7) ms	β⁻, n (0,43 %)	¹⁴⁸La	3/2−#
¹⁵⁰Ba	56	94	149,94568(43)#	300 ms	β⁻	¹⁵⁰La	0+
¹⁵⁰Ba	56	94	149,94568(43)#	300 ms	β⁻, n (rare)	¹⁴⁹La	0+
¹⁵¹Ba	56	95	150,95081(43)#	200# ms [>300 ns]	β⁻	¹⁵¹La	3/2−#
¹⁵²Ba	56	96	151,95427(54)#	100# ms	β⁻	¹⁵²La	0+
¹⁵³Ba	56	97	152,95961(86)#	80# ms	β⁻	¹⁵³La	5/2−#

Isotopes du baryum

Isotopes notables

Baryum naturel

Baryum 130

Table des isotopes

Remarques

Notes et références