Quelles sont la décroissance radioactive et la demi-vie des isotopes du lithium?

Tout lithium les atomes ont trois protons mais pourrait avoir entre zéro et neuf neutrons. Il y en a dix connus isotopes de lithium, allant de Li-3 à Li-12. De nombreux isotopes du lithium ont de multiples chemins de désintégration en fonction de l'énergie globale du noyau et de son nombre quantique de moment angulaire total. Étant donné que le rapport isotopique naturel varie considérablement selon l'endroit où un échantillon de lithium a été obtenu, la le poids atomique standard de l'élément s'exprime mieux sous la forme d'une plage (c'est-à-dire de 6,9387 à 6,9959) plutôt que d'un seul valeur.

Demi-vie et dégradation des isotopes du lithium

Ce tableau répertorie les isotopes connus du lithium, leur demi-vie et le type de désintégration radioactive. Les isotopes avec plusieurs schémas de désintégration sont représentés par une plage de valeurs de demi-vie entre la demi-vie la plus courte et la plus longue pour ce type de désintégration.

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Isotope Demi vie Pourriture
Li-3 -- p
Li-4 4,9 x 10-23 secondes - 8,9 x 10-23 secondes p
Li-5 5,4 x 10-22 secondes p
Li-6 Stable
7,6 x 10-23 secondes - 2,7 x 10-20 secondes
N / A
α, 3H, IT, n, p possible
Li-7 Stable
7,5 x 10-22 secondes - 7,3 x 10-14 secondes
N / A
α, 3H, IT, n, p possible
Li-8 0,8 secondes
8,2 x 10-15 secondes
1,6 x 10-21 secondes - 1,9 x 10-20 secondes
β-
IL
n
Li-9 0,2 secondes
7,5 x 10-21 secondes
1,6 x 10-21 secondes - 1,9 x 10-20 secondes
β-
n
p
Li-10 inconnue
5,5 x 10-22 secondes - 5,5 x 10-21 secondes
n
γ
Li-11 8,6 x 10-3 secondes β-
Li-12 1 x 10-8 secondes n
  • α désintégration alpha
  • β- désintégration bêta
  • γ photon gamma
  • Noyau 3H hydrogène-3 ou noyau tritium
  • IL transition isomérique
  • émission de neutrons
  • p émission de protons

Référence du tableau: Base de données ENSDF de l'Agence internationale de l'énergie atomique (octobre 2010)

Lithium-3

Le lithium-3 devient l'hélium-2 via l'émission de protons.

Lithium-4

Le lithium-4 se désintègre presque instantanément (yoctosecondes) via l'émission de protons dans l'hélium-3. Il forme également un intermédiaire dans d'autres réactions nucléaires.

Lithium-5

Le lithium-5 se désintègre par émission de protons dans l'hélium-4.

Lithium-6

Le lithium-6 est l'un des deux isotopes stables du lithium. Il a cependant un état métastable (Li-6m) qui subit une transition isomérique vers le lithium-6.

Lithium-7

Le lithium-7 est le deuxième isotope stable du lithium et le plus abondant. Le Li-7 représente environ 92,5% du lithium naturel. En raison des propriétés nucléaires du lithium, il est moins abondant dans l'univers que l'hélium, le béryllium, le carbone, l'azote ou l'oxygène.

Le lithium-7 est utilisé dans le fluorure de lithium fondu des réacteurs à sel fondu. Le lithium-6 a une grande section efficace d'absorption des neutrons (940 barns) par rapport à celle du lithium-7 (45 millibarns), le lithium-7 doit donc être séparé des autres isotopes naturels avant d'être utilisé réacteur. Le lithium-7 est également utilisé pour alcaliniser le liquide de refroidissement dans les réacteurs à eau sous pression. Le lithium-7 est connu pour contenir brièvement particules lambda dans son noyau (par opposition au complément habituel de justes protons et neutrons).

Lithium-8

Le lithium-8 se désintègre en béryllium-8.

Lithium-9

Le lithium-9 se désintègre en béryllium-9 via la désintégration bêta moins environ la moitié du temps et par émission de neutrons l'autre moitié du temps.

Lithium-10

Le lithium-10 se désintègre par émission de neutrons dans Li-9.

Les atomes de Li-10 peuvent exister dans au moins deux états métastables: Li-10m1 et Li-10m2.

Lithium-11

On pense que le lithium-11 possède un noyau halo. Cela signifie que chaque atome a un noyau contenant trois protons et huit neutrons, mais deux des neutrons en orbite autour des protons et d'autres neutrons. Le Li-11 se désintègre via l'émission bêta en Be-11.

Lithium-12

Le lithium-12 se désintègre rapidement par émission de neutrons dans Li-11.

Sources

  • Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). "L'évaluation NUBASE2016 des propriétés nucléaires". Physique chinoise C. 41 (3): 030001. doi: 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001
  • Emsley, John (2001). Blocs de construction de la nature: un guide de A à Z sur les éléments. Oxford University Press. pp. 234–239. ISBN 978-0-19-850340-8.
  • Holden, Norman E. (Janvier – février 2010). "L'impact de l'épuisement 6Li sur le poids atomique standard du lithium". Chemistry International. Union internationale de chimie pure et appliquée. Vol. 32 n ° 1.
  • Meija, Juris; et al. (2016). "Poids atomiques des éléments 2013 (rapport technique de l'UICPA)". Chimie pure et appliquée. 88 (3): 265–91. doi: 10.1515 / pac-2015-0305
  • Wang, M.; Audi, G.; Kondev, F. G.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Xu, X. (2017). "L'évaluation de la masse atomique AME2016 (II). Tableaux, graphiques et références ". Physique chinoise C. 41 (3): 030003–1—030003–442. doi: 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030003
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