Liste complête des éléments & isotopes

[jo314]

Bonjour et bonne année à tous

Ma demande concerne la physique, je cherche une liste (la plus exhaustive possible) de tous les éléments, isotopes et isomères nucléaires, naturels et artificiels avec à chaque fois un maximum de données (demi-vie, masse atomique, modes de désintégration, abondance, ...).
J'ai fait des recherches sur Google et trouvé plusieurs sites intéressants :
1) http://periodictable.com
2) http://www.wolframalpha.com
3) http://education.jlab.org/itselemental
4) http://ie.lbl.gov/toi/

Le problème c'est qu'il y a de nombreuses contradictions entre eux, en particulier pour les isotopes un peu exotique.
Un exemple typique : la désintégration du Bore-8
1) 1 seul mode : β⁺α (http://periodictable.com/Isotopes/00...l.dm.prod.html)
2) 2 modes : ε et β⁺α (http://www.wolframalpha.com/input/?i=boron+8)
3) 2 modes : ε et εα (http://education.jlab.org/itselemental/iso005.html)
4) 2 modes : εβ⁺ et ε2α (http://ie.lbl.gov/toi/nuclide.asp?iZA=50008)

avec :
ε : capture électronique
β^± : désintégration bêta
α : désintégration alpha

Dans les cas 2) et 3) le site précise que la désintégration α et retardée (delayed alpha decay).
Dans les cas 2) et 4) les 2 modes de désintégration sont donnés avec chacun 100% de probabilité de se produire (???).

Est-ce que l'un de vous connaitrait un site avec des infos vraiment fiables ?
Ou est-ce que l'un des 4 sites que j'ai cité est digne de confiance et pas les autres ?

Merci
-----

[jo314]

J'ai trouvé un autre site apparemment intéressent : http://www.nndc.bnl.gov/

Histoire de comparer avec les précédents, les modes de désintégration du Bore-8 sont :
ε et εα (http://www.nndc.bnl.gov/chart/reCenter.jsp?z=5&n=3)

Mais encore une fois on a 100% de probabilité dans les 2 cas, bizarre quand même ???

[jo314]

On a aussi des isotopes ou isomère présents sur un site et par sur un autre, des demi-vie différentes ou données en MeV.
Pour la conversion MeV -> s j'ai pris la formule : t½ = ħ / (2 ∙ E ∙ 1eV) = (3,29101135938 x 10⁻¹⁶ s) / E mais je ne tombe pas exactement sur les valeurs des autres sites.

Donc pas de piste ? personne n'aurait un lien vers une base de données complète ?

[inviteb9b01e30]

Bonjour,

Ces 2 sites sont assez bien :

http://www.webelements.com/boron/isotopes.html

http://atom.kaeri.re.kr/
(clique sur le tableau au milieu pour avoir les détails)

A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[jo314]

Bonjour,

Ces 2 sites sont assez bien :

http://www.webelements.com/boron/isotopes.html

http://atom.kaeri.re.kr/
(clique sur le tableau au milieu pour avoir les détails)

A+

Merci beaucoup pour ces liens.

Une chose m'intrigue sur le premier, il y a "Beta Decay Energy" même pour les isotopes n'ayant pas de mode de désintégration bêta.
Et les infos ont l'air de dater un peu : "The 1995 update to the atomic mass evaluation" et "Data extracted from NUDAT database (Jan. 14/1999)"

J'ai toujours du mal à comprendre pourquoi les demi-vies sont parfois indiquées en MeV pour les isotopes à très courte durée de vie.
Et quelle est la formule pour convertir en secondes (avec ma formule, voir mon précédent post, je ne retombe pas sur les valeurs données en secondes sur d'autres sites).

A+

[inviteb9b01e30]

Où voit tu un "beta decay energy" ou il ne devrait pas il y en avoir ?
Et je n'ai pas vu non-plus de demie-vie en MeV

C'est vrai que certaine info date un peu mais je ne pense pas que ca soit très grave.

Il y a ca aussi (la les infos devraient êtres plus récente) :

http://www.oecd-nea.org/janis/

[jo314]

Où voit tu un "beta decay energy" ou il ne devrait pas il y en avoir ?
Et je n'ai pas vu non-plus de demie-vie en MeV

Désolé, je crois que j'ai ouvert le 2ème lien en premier et du coup c'était le premier onglet dans mon navigateur, d'où la confusion
Donc le problème vient des infos du 2° lien, par exemple ici : http://atom.kaeri.re.kr/ton/nuc1.html

C'est vrai que certaine info date un peu mais je ne pense pas que ca soit très grave.

Il y a ca aussi (la les infos devraient êtres plus récente) :

http://www.oecd-nea.org/janis/

c'est intéressant, mais avec une sacrée masse d'infos.

[inviteb9b01e30]

Oui c'est vrai que parfois il y a "Bêta Decay Energy" alors qu'en dessous ils ne parlent pas de désintégration bêta. Donc le bêta decay energy correspond surement à celle du bêta + emis en concurrence avec l'EC. Si tu clique sur le "électron capture" ca ouvre une page avec le schéma de désintégration et les probabilité EC bêta+ etc.

Par contre toujours pas de demie-vie en MeV en vue ...

[jo314]

Oui c'est vrai que parfois il y a "Bêta Decay Energy" alors qu'en dessous ils ne parlent pas de désintégration bêta. Donc le bêta decay energy correspond surement à celle du bêta + emis en concurrence avec l'EC. Si tu clique sur le "électron capture" ca ouvre une page avec le schéma de désintégration et les probabilité EC bêta+ etc.

Par contre toujours pas de demie-vie en MeV en vue ...

OK

Pour la demi-vie, j'ai remarqué qu'elle est soit :
- en temps (s, min, années, ...)
- en eV avec l'équivalent en secondes entre parenthèse.
- uniquement en eV comme : ⁵Li, ¹⁷C, ...

ça m'a permis d'arriver à la formule : t_½ ≈ 4.5 x 10^-16 / E

[jo314]

On va continuer avec quelques questions concernant les isomères nucléaires. Je croyais qu'un isomère revenait au niveau fondamental en émettant un rayon γ, mais apparemment d'après http://www.nndc.bnl.gov/useroutput/AR_95_1.html (2° partie de la page) ça n'est pas le cas.

Par exemple pour le 2° niveau d'énergie au dessus de l'état fondamental on a :
E_level = 21010 KeV
T_½ = 0.84 MeV
Ration : %p=76; %n=24; T=0
Γp=0.64 MeV; Γn=0.20 MeV

Je comprend ça comme ceci :
- 76% de chance d'émettre un proton (⁴He -> ³H + p) d'une énergie de 0.64 MeV.
- 24% de chance d'émettre un neutron (⁴He -> ³He + n) d'une énergie de 0.20 MeV.

1) Est-ce que c'est bon, ou je suis à côté de la plaque ?
2) Que représente le T = 0 ?
3) Que sont devenue les 21010 KeV en trop ? Ont-ils été "évacués" par un rayon γ au cours d'une transition interne ? Si oui, est-ce que c'est systématiquement le cas pour tous les isomères ?

Bon, c'est bien beau les isomères, mais il se fait tard... à demain.

[jo314]

Après réflexion, je pense qu'il faut plutôt y interpréter comme ça :
- Les 0.64 et 0.20 MeV représentent des demi-vies partielles
- 0.64 MeV -> 7.1 x 10^-22 s et 0.20 MeV -> 2.3 x 10^-21 s

Donc on a toujours :
- 76% de chance d'émettre un proton (⁴He -> ³H + p).
- 24% de chance d'émettre un neutron (⁴He -> ³He + n).

Mais on peut aussi dire :
- après 7.1 x 10^-22 s, la moitié des atomes qui ne se sont pas désintégrés par émission d'un neutron l'auront fait par émission d'un proton.
- après 2.3 x 10^-21 s, la moitié des atomes qui ne se sont pas désintégrés par émission d'un proton l'auront fait par émission d'un neutron.

Quand à l'énergie émise j'hésite entre :
1) E = énergie du proton ou neutron émis égale à E_level
2) E = énergie d'un photon γ égale à E_level + l'énergie du proton ou neutron émis (cette dernière étant de ????).
3) Un mix des solutions 1) et 2).

[curieuxdenature]

Bonjour

ton lien ne marche pas.
si je comprends bien les tableaux, je dirais plutôt que c'est un éventail de distribution.

Après avoir reçu 20 210 keV le noyau d'hélium a 100% de chance d'éjecter un proton de 0.5 MeV.
Si le niveau atteint est l'état 0^- alors la répartition se fait entre un proton et un neutron avec les pourcentages indiqués.

L'énergie absorbée est l'énergie de la liaison cassée dans la bagarre, pour créer un He il y a émission d'énergie, pour le fissionner il faut lui en fournir.

Pour une énergie supérieure, 28 640 keV, il y a 100% de chance de se retrouver avec deux noyaux de deutérium + 4.89 MeV.

http://www.nndc.bnl.gov/chart/reCenter.jsp?z=2&n=2
puis cliquer sur level scheme en bas.

[jo314]

Tu a raison le lien ne marche pas, pourtant c'est un copier/coller de la barre d'adresse de mon navigateur...
Essaye celui-ci et clique sur le bouton "HTML", je pense que ça devrait passer : http://www.nndc.bnl.gov/ensdf/browse...=4HE&class=Arc (la page de mon premier lien ne doit pas réellement exister et être générée après le clic sur "HTML")

Merci pour tes explications, je vais voir ton lien tout de suite

[jo314]

Génial, merci encore, maintenant je comprend bien le truc.
J'ai trois autres questions :

Par exemple pour l'état à 21840 KeV on a 2.1 MeV, n : 37% et p : 63%.
Est-ce que ça signifie que la particule émise aura une énergie de 2.1 MeV, que se soit un proton ou un neutron ?

Dans quelle(s) désintégration(s) radioactive(s) est atteint cet état de 21840 KeV ?

Quand on clique sur "list of levels", à quoi correspondent les Références : A: ²H(d,n) ; B: ²H(d,p) ; C: ²H(d,d) ; ...

[curieuxdenature]

Bonjour

ce sont des fissions après excitation. Les niveaux indiqués sont les états excités autorisés du noyau, l'isospin. (un peu comme les niveaux autorisés des orbitales électroniques, 1s, .., 4d, etc..)

References:
A: 12C(α,X)
B: 13C(3He,X)
C: 13C(6Li,t)
D: 14N(d,X)
E: 14N(3He,p)
F: 15N(p,X)

exemple A : l'oxygène 16 se scinde en C¹² + Alpha + Rayon X
ce sont les scénarios de scission possibles.

[jo314]

Merci, je vais voir ce que je peux tirer de tout ça

[jo314]

Un détail me chiffonne encore, prenons par exemple le ⁸He :
- dans 100% des cas on a émission d'une particule β⁻ et on obtient du ⁸Li.
- dans 16% des cas le ⁸Li obtenu est dans un état excité et émet un neutron pour devenir du ⁷Li.

Les état excité du ⁸Li provenant d'une désintégration β⁻ sont (http://www.nndc.bnl.gov/chart/getdat...us=8Li&unc=nds) :
dans 84% des cas :
1)E_level = 0 keV
dans 16% des cas :
2) E_level = 980,8 keV (puis transition interne vers l'état fondamental)
3) E_level = 3,21 MeV (puis émission d'un neutron)
4) E_level = 5,4 MeV (puis émission d'un neutron)
5) E_level = 9,67 MeV (neutron ou triton=³H, avec triton dans 0.9% des cas *)

* cette émission de triton semble montrer que les infos (en particulier les modes de désintégration un peu exotiques) du site Periodictable sont peut-être plus fiable qu'il n'y parait, le triton étant confirmé par Réf1 (0,9%), et par Réf2 (0,8%), ce dernier donnant même une émission de deutéron (0.00076%).

D'où les 2 questions suivantes :
1) Est-ce que c'est bien comme ça que ça marche ?

2) si oui, on peut dire que l'on a cinq processus différents possibles :
a) ⁸He -> ⁸Li + β⁻
b) ⁸He -> ⁸Li excité + β⁻ -> ⁸Li + photon + β⁻
c) ⁸He -> ⁸Li excité + β⁻ -> ⁷Li + neutron + β⁻
d) ⁸He -> ⁸Li excité + β⁻ -> ⁶He + deutéron + β⁻
e) ⁸He -> ⁸Li excité + β⁻ -> ⁵He + triton + β⁻

Est-ce que chaque processus aura la même durée : c'est à dire la demi-vie du ⁸He qui vaut 119,1 ms ?
Ou est-ce que les processus avec émission retardée devront etre considérés comme 2 processus distincts : un avec une demi-vie de 119,1 ms suivi d'un autre avec une demi-vie égale à celle du ⁸Li excité ?

[curieuxdenature]

Bonjour

si le He⁸ a 100% de chance de se dégrader en Li⁸ c'est 119 ms pour ce cas seulement mais c'est probablement un temps moyen qui englobe tous les niveaux permis.
Pour le savoir il faut un spécialiste qui travaille dans le domaine, ça ne s'invente pas ce genre d'infos.
A mon sens, chaque état a son temps de vie qui est conditionné par le mode de désintégration final, cela me semble logique mais bon... si ce n'est pas précisé, c'est soit que les divergences sont trop infimes pour être mentionnées, soit que c'est une info qui ne concerne que les bac+30.

[jo314]

Bonjour,

c'est probablement un temps moyen qui englobe tous les niveaux permis.

Intuitivement je pense aussi que c'est un temps moyen, mais j'aimerais en être sur.

les divergences sont trop infimes pour être mentionnées

Dans le cas que j'ai détaillé on a t_½ = 119,1 ms pour la première désintégration et t_½ ≤ 8,2 x 10^-15 s pour la désintégration retardée. Donc ça ne changera pas grand chose aux 119,1 ms ! Mais il y a peut-être des cas ou les t_½ seront du même ordre de grandeur (je n'ai pas d'exemple sous la main).

[jo314]

D'après Decay Radiation Result on arrive jamais dans l'état fondamentale après la désintégration β⁻, mais toujours dans un état excité avec les probabilités suivantes :
0,9% : E_level = 0,9808 MeV
8% : E_level = 3,21 MeV
8% : E_level = 5,4 MeV
84% : E_level = 9,67 MeV

Les masses en uma et MeV* des différents intervenants sont :
M(β⁻) = 0,0005486 u = 0,511 MeV
M(n) = 1,0086649 u = 939,5653 MeV
M(d=²H) = 2,0141018 u = 1876,1238 MeV
M(t=³H) = 3,0160493 u =2809,4319 MeV
M(⁵He) = 5,0122236 u = 4668,8564 MeV
M(⁶He) = 6,0188891 u = 5606,5593 MeV
M(⁸He) = 8,0339219 u = 7483,5503 MeV
M(⁷Li) = 7,0160045 u = 6535,3663 MeV
M(⁸Li) = 8,0224874 u = 7472,8991 MeV

* si on veut être rigoureux c'est des MeV ∙ c^-2 mais c'est un peut lourd à écrire à chaque fois.

On peut donc avoir les scénarios suivant :
a) Probabilité = 0,9% : émission β⁻ + photon.
Réaction : ⁸He (7483,5503 MeV) -> ⁸Li excité (7472,8991 + 0,9808 MeV) + β⁻ (9,6704011 MeV) -> ⁸Li (7472,8991 MeV) + photon (0,9808 MeV) + β⁻ (9,6702 MeV).

b) Probabilité = 8% : émission β⁻ + neutron
Réaction : ⁸He (7483,5503 MeV) -> ⁸Li excité (7472,8991 + 3,21 MeV) + β⁻ (7,4412 MeV) -> ⁷Li (6535,3663 MeV) + neutron (939,5653 + 1,1774 MeV) + β⁻ (7,4412 MeV).

c) Presque identique à b) mais avec E_level supérieur.
Probabilité = 8% : émission β⁻ + neutron
Réaction : ⁸He (7483,5503 MeV) -> ⁸Li excité (7472,8991 + 5,4 MeV) + β⁻ (5,2512 MeV) -> ⁷Li (6535,3663 MeV) + neutron (939,5653 + 3,3674 MeV) + β⁻ (5,2512 MeV).

d) Probabilité = 0,9% : émission β⁻ + triton
Réaction : ⁸He (7483,5503 MeV) -> ⁸Li excité (7472,8991 + 9,67 MeV) + β⁻ (0,9812 MeV) -> ⁵He (4668,8564 MeV) + triton (2809,4319 + 4,2808 MeV) + β⁻ (0,9812 MeV).

e) Probabilité = 0,00076% : émission β⁻ + deutéron
Réaction : ⁸He (7483,5503 MeV) -> ⁸Li excité (7472,8991 + 9,67 MeV) + β⁻ (0,9812 MeV) -> ⁶He (5606,5593 MeV) + deutéron (1876,1238 - 0,1140 MeV*) + β⁻ (0,9812 MeV).

Quand il y a 2 valeurs entre parenthèse, la première représente la masse de la particule et la deuxième l'énergie (cinétique ou excitation).
* l'énergie cinétique du deutéron est négative, la réaction e) est donc douteuse !

Pour chaque réaction, l'énergie émise est donc :
a) E = photon (0,9808 MeV) + β⁻ (9,6702 MeV) = 10,6512 MeV.
b) E = neutron (1,1774 MeV) + β⁻ (7,4412 MeV) = 8,6186 MeV.
c) E = neutron (3,3674 MeV) + β⁻ (5,2512 MeV) = 8,6186 MeV.
d) E = triton (4,2808 MeV) + β⁻ (0,9812 MeV) = 5,262 MeV.

Les valeurs pour a), b) et c) correspondent aux valeurs données sur
La valeur a) est presque égale à celle de NNDC : 10,6512 contre 10,6507

[jo314]

Je crois avoir fait une petite erreur, un deutéron et un triton ce sont des atomes ²H et ³H ionisés donc sans électron.
Leurs masses sont donc :
M(e⁻) = M(β⁻) = 0,511 MeV
M(d) = M(²H) - M(e⁻) = 1875,6128 MeV
M(t) = M(³H) - M(e⁻) = 2808,9209 MeV

Les réactions deviennent :

a) Probabilité = 0,9% : émission β⁻ + photon.
Réaction : ⁸He (7483,5503 MeV) -> ⁸Li excité (7472,8991 + 0,9808 MeV) + β⁻ (9,6704011 MeV) -> ⁸Li (7472,8991 MeV) + photon (0,9808 MeV) + β⁻ (9,6702 MeV).

b) Probabilité = 8% : émission β⁻ + neutron
Réaction : ⁸He (7483,5503 MeV) -> ⁸Li excité (7472,8991 + 3,21 MeV) + β⁻ (7,4412 MeV) -> ⁷Li (6535,3663 MeV) + neutron (939,5653 + 1,1774 MeV) + β⁻ (7,4412 MeV).

c) Presque identique à b) mais avec E_level supérieur.
Probabilité = 8% : émission β⁻ + neutron
Réaction : ⁸He (7483,5503 MeV) -> ⁸Li excité (7472,8991 + 5,4 MeV) + β⁻ (5,2512 MeV) -> ⁷Li (6535,3663 MeV) + neutron (939,5653 + 3,3674 MeV) + β⁻ (5,2512 MeV).

d) Probabilité = 0,9% : émission β⁻ + triton
Réaction : ⁸He (7483,5503 MeV) -> ⁸Li excité (7472,8991 + 9,67 MeV) + β⁻ (0,9812 MeV) -> ⁵He (4668,8564 MeV) + triton (2808,9209 + 4,7918 MeV) + β⁻ (0,9812 MeV).

e) Probabilité = 0,00076% : émission β⁻ + deutéron
Réaction : ⁸He (7483,5503 MeV) -> ⁸Li excité (7472,8991 + 9,67 MeV) + β⁻ (0,9812 MeV) -> ⁶He (5606,5593 MeV) + deutéron (1875,6128 + 0,397 MeV) + β⁻ (0,9812 MeV).

Pour chaque réaction, l'énergie émise vaut :
a) E = photon (0,9808 MeV) + β⁻ (9,6702 MeV) = 10,6512 MeV.
b) E = neutron (1,1774 MeV) + β⁻ (7,4412 MeV) = 8,6186 MeV.
c) E = neutron (3,3674 MeV) + β⁻ (5,2512 MeV) = 8,6186 MeV.
d) E = triton (4,2808 MeV) + β⁻ (0,9812 MeV) = 5,773 MeV.
e) E = deutéron (0,397 MeV) + β⁻ (0,9812 MeV) = 1,3782 MeV.

La réaction e) avec émission d'un deutéron est maintenant possible !

[jo314]

Ça ne colle toujours pas, cette fois c'est au niveau des probabilités, je ne vais pas polluer le forum avec 50000 messages et reprendre ça à tête reposée...

[jo314]

J'ai trouvé, premièrement les réactions que j'ai données ne changent pas et d'après Decay Radiation Result on a une probabilité de :
0,9% pour une énergie finale β⁻ de 0,981 MeV (cas d et e).
8% pour une énergie finale β⁻ de 5,501 MeV (c).
8% pour une énergie finale β⁻ de 7,571 MeV (b).
84% pour une énergie finale β⁻ de 9,671 MeV (a).
84% pour une énergie finale du photon de 9,671 MeV (a).

Donc les probabilités de chaque cas sont :
a) 84% : émission β⁻ + photon.
b,c) 8%+8% : émission β⁻ + neutron.
d) 0,9% : émission β⁻ + triton.
e) 0,00076% : émission β⁻ + deutéron.

J'espère que je ne me suis pas trop égaré...