Isotopes du lithium

Le lithium (Li) d'origine naturelle (masse atomique : 6.941(2) u) est présent dans la nature sous la forme de deux isotopes stables, ⁶Li et ⁷Li, ce dernier étant le plus abondant (92,5 %). Les deux isotopes ont une plus faible énergie de liaison nucléaire par nucléon que les deux éléments chimiques qui le suivent et le précèdent (respectivement béryllium et hélium) dans la classification périodique des éléments, ce qui signifie que c'est l'un des seuls éléments chimiques légers stables pouvant produire de l'énergie par fission nucléaire. En 2011, sept radioisotopes sont connus et caractérisés, les plus stables étant ⁸Li avec une demi-vie de 838 ms et ⁹Li avec une demi-vie de 178,3 ms. Tous les autres radioisotopes ont une demi-vie inférieure à 8,6 ms. Le radioisotope à la durée de vie la plus courte est ⁴Li qui se désintègre par émission de protons avec une demi-vie de 7,580 43 × 10⁻²³ s.

Le ⁷Li est nucléide primordial, produit lors de la nucléosynthèse primordiale (une petite quantité de ⁶Li est aussi produite par les étoiles). Les isotopes du lithium se fractionnent de façon substantielle lors de différents processus naturels, par exemple lors de la formation de minéraux (précipitation chimique), par le métabolisme et par échange d'ions. Les ions du lithium se substituent à ceux du magnésium et du fer dans les arrangements octaédriques des minéraux argileux, où le ⁶Li est préféré au ⁷Li, ce qui cause une augmentation de la concentration de l'isotope plus léger lors des processus d'hyperfiltration et d'altération des roches.