Isotopes du titane

Le titane (Ti, numéro atomique 22) possède 26 isotopes de nombre de masse variant entre 38 et 63, et deux isomères nucléaires connus. Parmi eux, cinq sont stables : ⁴⁶Ti, ⁴⁷Ti, ⁴⁸Ti (le plus abondant), ⁴⁹Ti et ⁵⁰Ti. La masse atomique standard du titane est de 47,867(1) u.

Les plus stables des radioisotopes sont ⁴⁴Ti avec une demi-vie de 60 ans, ⁴⁵Ti avec une demi-vie de 184,8 minutes, ⁵¹Ti avec une demi-vie de 5,76 minutes et ⁵²Ti avec une demi-vie de 1,7 minute. Tous les autres isotopes ont des demi-vies inférieures à 33 secondes et la plupart inférieure à une demi-seconde^[1], le moins stable étant ⁶¹Ti avec une demi-vie légèrement supérieure à 300 nanosecondes.

Les radioisotopes plus légers que les isotopes stables se désintègrent principalement par émission de positron (β⁺), à l'exception de ⁴⁴Ti qui se désintègre par capture électronique, tous en isotopes du scandium. Les isotopes les plus lourds se désintègrent eux principalement par désintégration β⁻ en isotopes du vanadium.

Titane naturel

Le titane naturel est constitué des cinq isotopes stables ⁴⁶Ti, ⁴⁷Ti, ⁴⁸Ti, ⁴⁹Ti et ⁵⁰Ti.

Isotope	Abondance (pourcentage molaire)
⁴⁶Ti	8,25 (3) %
⁴⁷Ti	7,44 (2) %
⁴⁸Ti	73,72 (3) %
⁴⁹Ti	5,41 (2) %
⁵⁰Ti	5,18 (2) %

Table des isotopes

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
³⁸Ti	22	16	38,00977(27)#	<120 ns	2p	³⁶Ca	0+
³⁹Ti	22	17	39,00161(22)#	31(4) ms [31(+6-4) ms]	β⁺, p (85%)	³⁸Ca	3/2+#
					β⁺ (15%)	³⁹Sc
					β⁺, 2p (<0,1%)	³⁷K
⁴⁰Ti	22	18	39,99050(17)	53,3(15) ms	β⁺ (56,99%)	⁴⁰Sc	0+
⁴⁰Ti	22	18	39,99050(17)	53,3(15) ms	β⁺, p (43,01%)	³⁹Ca	0+
⁴¹Ti	22	19	40,98315(11)#	80,4(9) ms	β⁺, p (>99,9%)	⁴⁰Ca	3/2+
⁴¹Ti	22	19	40,98315(11)#	80,4(9) ms	β⁺ (<0,1%)	⁴¹Sc	3/2+
⁴²Ti	22	20	41,973031(6)	199(6) ms	β⁺	⁴²Sc	0+
⁴³Ti	22	21	42,968522(7)	509(5) ms	β⁺	⁴³Sc	7/2-
^43m1Ti	313,0(10) keV			12,6(6) µs			(3/2+)
^43 m²Ti	3066,4(10) keV			560(6) ns			(19/2-)
⁴⁴Ti	22	22	43,9596901(8)	60,0(11) a	CE	⁴⁴Sc	0+
⁴⁵Ti	22	23	44,9581256(11)	184,8(5) min	β⁺	⁴⁵Sc	7/2-
⁴⁶Ti	22	24	45,9526316(9)	Stable			0+
⁴⁷Ti	22	25	46,9517631(9)	Stable			5/2-
⁴⁸Ti	22	26	47,9479463(9)	Stable			0+
⁴⁹Ti	22	27	48,9478700(9)	Stable			7/2-
⁵⁰Ti	22	28	49,9447912(9)	Stable			0+
⁵¹Ti	22	29	50,946615(1)	5,76(1) min	β⁻	⁵¹V	3/2-
⁵²Ti	22	30	51,946897(8)	1,7(1) min	β⁻	⁵²V	0+
⁵³Ti	22	31	52,94973(11)	32,7(9) s	β⁻	⁵³V	(3/2)-
⁵⁴Ti	22	32	53,95105(13)	1,5(4) s	β⁻	⁵⁴V	0+
⁵⁵Ti	22	33	54,95527(16)	490(90) ms	β⁻	⁵⁵V	3/2-#
⁵⁶Ti	22	34	55,95820(21)	164(24) ms	β⁻ (>99,9%)	⁵⁶V	0+
⁵⁶Ti	22	34	55,95820(21)	164(24) ms	β⁻, n (<0,1%)	⁵⁵V	0+
⁵⁷Ti	22	35	56,96399(49)	60(16) ms	β⁻ (>99,9%)	⁵⁷V	5/2-#
⁵⁷Ti	22	35	56,96399(49)	60(16) ms	β⁻, n (<0,1%)	⁵⁶V	5/2-#
⁵⁸Ti	22	36	57,96697(75)#	54(7) ms	β⁻	⁵⁸V	0+
⁵⁹Ti	22	37	58,97293(75)#	30(3) ms	β⁻	⁵⁹V	(5/2-)#
⁶⁰Ti	22	38	59,97676(86)#	22(2) ms	β⁻	⁶⁰V	0+
⁶¹Ti	22	39	60,98320(97)#	10# ms [>300 ns]	β⁻	⁶¹V	1/2-#
⁶¹Ti	22	39	60,98320(97)#	10# ms [>300 ns]	β⁻, n	⁶⁰V	1/2-#
⁶²Ti	22	40	61,98749(97)#	10# ms			0+
⁶³Ti	22	41	62,99442(107)#	3# ms			1/2-#

↑ Abréviation :
CE : capture électronique.
↑ Isotopes stables en gras.

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^[3].
Masses des isotopes données par la Commission sur les Symboles, les Unités, la Nomenclature, les Masses atomiques et les Constantes fondamentales (SUNAMCO) de l'IUPAP
Abondances isotopiques données par la Commission des Abondances isotopiques et des Poids atomiques de l'IUPAC

Notes et références

↑ Barbalace, Kenneth L., « Periodic Table of Elements: Ti - Titanium », 2006 (consulté le 26 décembre 2006)
↑ (en) Universal Nuclide Chart
↑ (en) « 2.5.7. Standard and expanded uncertainties », Engineering Statistics Handbook (consulté le 16 septembre 2010)

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-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,‎ 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 titanium » (voir la liste des auteurs).

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