Élément mononucléidique


Élément mononucléidique
Page d'aide sur l'homonymie Ne doit pas être confondu avec élément monoisotopique, élément avec un seul isotope stable.

Un élément mononucléidique est un élément qui n'est naturellement présent sur Terre que sous la forme d'un seul nucléide, que celui-ci soit stable ou non, et qui aura donc une masse atomique caractéristique. Ainsi, l'abondance naturelle isotopique de cet élément sera dominé par un seul isotope stable, ou par un isotope instable à durée de vie très longue. Il existe 19 éléments dans la première catégorie (donc à la fois mononucléidiques et monoisotopiques) et 3 dans la seconde (mononucléidiques mais pas monoisotopiques).

Parmi les 26 éléments monoisotopiques, il existe 7 éléments qui ne sont donc pas mononucléidiques car, s'il ne possède qu'un seul isotope stable, ils possèdent aussi un radioisitope primordial a durée de vie très longue qui coexiste avec l'élément stable dans une fraction significative, et dans de rares cas de façon majoritaire, voire quasi exclusive. Ces éléments sont le vanadium, le rubidium, l'indium, le lanthane, l'europium, le rhénium et lutécium.

Sommaire

Utilisation en métrologie

Les éléments mononucléidiques ont une grande importance en science car leur masse atomique peut être mesurée avec une grande précision car l'incertitude due à la présence possible d'un autre isotope dans un échantillon est minimale[1].

Contamination par des traces d'un isotope instable

Des concentrations très faibles (traces) d'isotopes instables peuvent être trouvées dans des échantillons naturels d'éléments mononucléidiques. Par exemple, le béryllium 10 (10Be), qui possède une demi-vie de 1,4 million d'années, est produit par les rayons cosmiques dans la haute atmosphère terrestre ; l'iode 129 (129I), avec une demi-vie de 15,7 million peut être produit par un nombre varié de mécanismes cosmogéniques ou nucléaires ; le césium 137 (137Cs), avec une demi-vie de 30 ans, est produit par des réactions de fission nucléaire.

Tout le plutonium présent dans la nature l'est sous la forme d'un seul nucléide radioactif primordial, le plutonium 244, ce qui fait par définition du plutonium un élément mononucléidique. Cependant, en pratique, le très rare plutonium naturel a été largement contaminé par des isotopes artificiels (tels que le plutonium 239) produits par des réacteurs ou des armes nucléaires ce qui rend ce nucléide inutile en métrologie. Le plutonium n'est donc pas en règle générale listé comme mononucléidique du fait de son absence d'utilité comme mononucléidique.

Table complète des élément mononucléidiques

Élément Nucléide Z (p) N (n) masse isotopique (u)
béryllium 9Be 4 5 9.012 182(3)
fluor sodium 23Na 11 12 22.989 770(2)
aluminium phosphore scandium manganèse cobalt arsenic yttrium niobium rhodium iode césium praséodyme terbium holmium thulium or bismuth 209Bi 83 126 208.980 38(2) radioactif
thorium 232Th 90 142 232.038 1(1) radioactif
protactinium 231Pa 91 140 231.035 88(2) radioactif

Données depuis Atomic Weights and Isotopic Compositions, ed. J. S. Coursey, D. J. Schwab and R. A. Dragoset, National Institute of Standards and Technology (2005).

Notes et références

  1. N. E. Holden, "Standard Atomic Weight Values for the Mononuclidic Elements - 2001," BNL-NCS-68362, Brookhaven National Laboratory (2001)



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