Isotopes du polonium

On connaît 33 isotopes du polonium (symbole Po, numéro atomique 84), tous radioactifs, avec une masse atomique variant entre 188 et 220 u. Le polonium 210 (²¹⁰Po) avec une demi-vie de 138,376 jours est l'isotope naturel ayant la période radioactive la plus longue. Le polonium 209 (²⁰⁹Po) avec une demi-vie de 103 ans est l'isotope avec la période la plus longue, mais il n'est pas présent à l'état naturel.

En raison de la présence de polonium dans toutes les chaînes de désintégration majeures (séries du radium, du thorium et de l'actinium), plusieurs isotopes du polonium ont reçu des appellations historiques, aujourd'hui tombées en désuétude.

Isotopes notables

Polonium naturel

Tous les isotopes du polonium ont une demi-vie trop courte pour que cet élément soit réellement quantifiable sur Terre, cependant plusieurs isotopes sont présents à l'état de trace car faisant partie des grandes chaînes de désintégration : il s'agit des isotopes ²¹⁰Po (le plus abondant et le seul isolable), ²¹¹Po, ²¹²Po, ²¹⁴Po, ²¹⁵Po, ²¹⁶Po et ²¹⁸Po. Seul ²¹⁰Po présente une demi-vie supérieure à 4 minutes.

Ce sont tous des émetteurs alpha presque purs ; leurs émissions gamma sont négligeables (environ 0,5 % d'intensité pour les deux raies gamma les plus intenses du ²¹¹Po, moins de 0,1 % pour les autres raies et les autres isotopes)

Polonium 210

Le polonium 210 (²¹⁰Po) est l'isotope du polonium dont le noyau est constitué de 84 protons et 126 neutrons. Il se désintègre par désintégration α en plomb 206 avec une demi-vie de 138,376 jours. En raison de sa présence dans la chaîne de désintégration du radium 226, il était historiquement appelé radium F.

Polonium 211

Le polonium 211 fait partie de la chaîne de désintégration de l'uranium 235. Il était historiquement appelé actinium C.

Polonium 212

Le polonium 212 (²¹²Po) fait partie de la chaîne de désintégration du thorium 232. Il était historiquement appelé thorium C.

Le polonium 212 fait l'objet d'une controverse scientifique quant à sa structure. Il pourrait s'agir du seul noyau lourd ayant une structure en agrégat, mais les résultats expérimentaux sont sujets à interprétation.

Polonium 214

Le polonium 214 fait partie de la chaîne de désintégration du radium 226. Il était historiquement appelé radium C.

Polonium 215

Le polonium 215 fait partie de la chaîne de désintégration de l'uranium 235. Il était historiquement appelé actinium A.

Polonium 216

Le polonium 216 fait partie de la chaîne de désintégration du thorium 232. Il était historiquement appelé thorium A.

Polonium 218

Le polonium 218 fait partie de la chaîne de désintégration du radium 226. Il était historiquement appelé radium A.

Table des isotopes

Symbole de l'isotope	Z (p)	N (n)	masse isotopique	Demi-vie	Mode(s) de désintégration	Isotope(s)-fils	Spin nucléaire
	Énergie d'excitation
188Po	84	104	187,999422(21)	430(180) µs [0,40(+20-15) ms]			0+
189Po	84	105	188,998481(24)	5(1) ms			3/2-#
190Po	84	106	189,995101(14)	2,46(5) ms	α (99,9 %)	186Pb	0+
					β+ (0,1 %)	190Bi
191Po	84	107	190,994574(12)	22(1) ms	α	187Pb	3/2-#
					β+ (rare)	191Bi
191mPo	130(21) keV			93(3) ms			(13/2+)
192Po	84	108	191,991335(13)	32,2(3) ms	α (99 %)	188Pb	0+
					β+ (1 %)	192Bi
192mPo	2600(500)# keV			~1 µs			12+#
193Po	84	109	192,99103(4)	420(40) ms [370(+46-40) ms]	α	189Pb	3/2-#
					β+ (rare)	193Bi
193mPo	100(30)# keV			240(10) ms [243(+11-10) ms]	α	189Pb	(13/2+)
					β+ (rare)	193Bi
194Po	84	110	193,988186(13)	0,392(4) s	α	190Pb	0+
					β+ (rare)	194Bi
194mPo	2525(2) keV			15(2) µs			(11-)
195Po	84	111	194,98811(4)	4,64(9) s	α (75 %)	191Pb	3/2-#
					β+ (25 %)	195Bi
195mPo	110(50) keV			1,92(2) s	α (90 %)	191Pb	13/2+#
					β+ (10 %)	195Bi
					TI (0,01 %)	195Po
196Po	84	112	195,985535(14)	5,56(12) s	α (94 %)	192Pb	0+
					β+ (6 %)	196Bi
196mPo	2490,5(17) keV			850(90) ns			(11-)
197Po	84	113	196,98566(5)	53,6(10) s	β+ (54 %)	197Bi	(3/2-)
					α (44 %)	193Pb
197mPo	230(80)# keV			25,8(1) s	α (84 %)	193Pb	(13/2+)
					β+ (16 %)	197Bi
					TI (0,01 %)	197Po
198Po	84	114	197,983389(19)	1,77(3) min	α (57 %)	194Pb	0+
					β+ (43 %)	198Bi
198m1Po	2565,92(20) keV			200(20) ns			11-
198m2Po	2691,86(20) keV			750(50) ns			12+
199Po	84	115	198,983666(25)	5,48(16) min	β+ (92,5 %)	199Bi	(3/2-)
					α (7,5 %)	195Pb
199mPo	312,0(28) keV			4,17(4) min	β+ (73,5 %)	199Bi	13/2+
					α (24 %)	195Pb
					TI (2,5 %)	199Po
200Po	84	116	199,981799(15)	11,5(1) min	β+ (88,8 %)	200Bi	0+
					α (11,1 %)	196Pb
201Po	84	117	200,982260(6)	15,3(2) min	β+ (98,4 %)	201Bi	3/2-
					α (1,6 %)	197Pb
201mPo	424,1(24) keV			8,9(2) min	TI (56 %)	201Po	13/2+
					CE (41 %)	201Bi
					α (2,9 %)	197Pb
202Po	84	118	201,980758(16)	44,7(5) min	β+ (98 %)	202Bi	0+
					α (2 %)	198Pb
202mPo	2626,7(7) keV			>200 ns			11-
203Po	84	119	202,981420(28)	36,7(5) min	β+ (99,89 %)	203Bi	5/2-
					α (0,11 %)	199Pb
203m1Po	641,49(17) keV			45(2) s	TI (99,96 %)	203Po	13/2+
					α (0,04 %)	199Pb
203m2Po	2158,5(6) keV			>200 ns
204Po	84	120	203,980318(12)	3,53(2) h	β+ (99,33 %)	204Bi	0+
					α (0,66 %)	200Pb
205Po	84	121	204,981203(21)	1,66(2) h	β+ (99,96 %)	205Bi	5/2-
					α (0,04 %)	201Pb
205m1Po	143,166(17) keV			310(60) ns			1/2-
205m2Po	880,30(4) keV			645 µs			13/2+
205m3Po	1461,21(21) keV			57,4(9) ms	TI	205Po	19/2-
205m4Po	3087,2(4) keV			115(10) ns			29/2-
206Po	84	122	205,980481(9)	8,8(1) d	β+ (94,55 %)	206Bi	0+
					α (5,45 %)	202Pb
206m1Po	1585,85(11) keV			222(10) ns			(8+)#
206m2Po	2262,22(14) keV			1,05(6) µs			(9-)#
207Po	84	123	206,981593(7)	5,80(2) h	β+ (99,97 %)	207Bi	5/2-
					α (0,021 %)	203Pb
207m1Po	68,573(14) keV			205(10) ns			1/2-
207m2Po	1115,073(16) keV			49(4) µs			13/2+
207m3Po	1383,15(6) keV			2,79(8) s	TI	207Po	19/2-
208Po	84	124	207,9812457(19)	2,898(2) ans	α (99,99 %)	204Pb	0+
					β+ (0,00277 %)	208Bi
209Po	84	125	208,9824304(20)	102(5) ans	α (99,52 %)	205Pb	1/2-
					β+ (0,48 %)	209Bi
210Po	84	126	209,9828737(13)	138,376(2) j	α	206Pb	0+
210mPo	5057,61(4) keV			263(5) ns			16+
211Po	84	127	210,9866532(14)	0,516(3) s	α	207Pb	9/2+
211m1Po	1462(5) keV			25,2(6) s	α (99,98 %)	207Pb	(25/2+)
					TI (0,016 %)	211Po
211m2Po	2135,7(9) keV			243(21) ns			(31/2-)
211m3Po	4873,3(17) keV			2,8(7) µs			(43/2+)
212Po	84	128	211,9888680(13)	299(2) ns	α	208Pb	0+
212mPo	2911(12) keV			45,1(6) s	α (99,93 %)	208Pb	(18+)
					TI (0,07 %)	212Po
213Po	84	129	212,992857(3)	3,65(4) µs	α	209Pb	9/2+
214Po	84	130	213,9952014(16)	164,3(20) µs	α	210Pb	0+
215Po	84	131	214,9994200(27)	1,781(4) ms	α (99,99 %)	211Pb	9/2+
					β− (2,3×10−4 %)	215At
216Po	84	132	216,0019150(24)	0,145(2) s	α	212Pb	0+
					β−β− (rare)	216Rn
217Po	84	133	217,006335(7)	1,47(5) s	α (95 %)	213Pb	5/2+#
					β− (5 %)	217At
218Po	84	134	218,0089730(26)	3,10(1) min	α (99,98 %)	214Pb	0+
					β− (0,02 %)	218At
219Po	84	135	219,01374(39)#	2# min [>300 ns]			7/2+#
220Po	84	136	220,01660(39)#	40# s [>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 les incertitudes élargies.
• Les exposants m (ou m2, etc.) réfèrent à un isomère d'un isotope particulier.

Notes et références

• 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,‎ 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 :
  • (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, n^o 6,‎ 2003, 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, n^o 11,‎ 2006, p. 2051–2066 (DOI 10.1351/pac200678112051, résumé, lire en ligne)
• Demi-vies, spins 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,‎ 2003, p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du 23 septembre 2008])
  • (en) 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

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Isotopes of polonium » (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

Tableau périodique des isotopes