Isotopes du germanium

Le germanium (Ge, numéro atomique 32) possède 32 isotopes connus, de nombre de masse variant de 58 à 89, ainsi que 13 isomères nucléaires. Cinq de ces isotopes sont présents dans la nature 70Ge, 72Ge, 73Ge, 74Ge et 76Ge, ce dernier étant très légèrement radioactif, se désintégrant par double désintégration bêta en sélénium 76 avec une demi-vie de 1,78 × 1021 années[1] (130 milliards de fois l'âge de l'univers).

L'isotope stable 74Ge est le plus commun, avec une abondance naturelle d'environ 36 %, les moins communs étant 73Ge et 76Ge (environ 7 % chacun)[2]. La masse atomique standard du germanium est de 72,630(8) u.

Au moins 27 radioisotopes ont été synthétisés, de nombres de masse compris entre 58 et 89. Le plus stable est 68Ge, se désintégrant par capture électronique avec une demi-vie de 270,95 jours. Il se désintègre en gallium 68, un radioisotope utilisé en médecine comme émetteur de positron (voir générateurs à gallium 68 (en)). Le moins stable connu est 60Ge avec une demi-vie de 30 ms.

Les deux radioisotopes du germanium les plus légers se désintègrent par double émission de proton en isotopes du zinc. La plupart des autres radioisotopes se désintègrent par radioactivité β (désintégration en isotopes du gallium par émission de positron pour les plus légers, désintégration β en isotopes de l'arsenic) sauf 61Ge et 64Ge qui se désintègrent par émission de proton suivant une émission de positron[2]. Les isotopes de 84Ge à 87Ge ont aussi une voie de désintégration mineure par émission de neutron suivant une désintégration β[2].

Lorsqu'ils sont bombardés par des particules alpha, les isotopes 72Ge et 76Ge engendrent les isotopes stables 75As et 77Se, émettant dans ce procédé des électrons à haute énergie[3].

  1. A. M. Bakalyarov, A. Ya. Balysh, S. T. Belyaev, V. I. Lebedev, S. V. Zhukov, « Results of the experiment on investigation of Germanium-76 double beta decay », Phys.Part.Nucl.Lett. ; Pisma Fiz.Elem.Chast.Atom.Yadra 1-8, vol. 2, no 2,‎ , p. 77–81 (Bibcode 2003hep.ex....9016B, arXiv hep-ex/0309016)
  2. a b et c 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,‎ , p. 3–128 (DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001, Bibcode 2003NuPhA.729....3A, lire en ligne [archive du ])
  3. Via deux séries de réaction :
    4He + 72Ge → 75Se + 1n, 75Se se désintègre par capture électronique en 75As avec une demi-vie de 120 jours
    76Ge + 1n → 77Ge, qui subit ensuite une désintégration bêta en 77As avec une demi-vie de 11,3 heures ; ce dernier subit lui aussi une désintégration bêta en 77Se, avec une demi-vie de 39 heures

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