Isotopes du baryum
# Isotopes du baryum

Le baryum (Ba) possède 40 isotopes connus de nombre de masse variant entre 114 et 153, et dix isomères nucléaires. Parmi eux, six isotopes sont stables, $^{132}Ba,$ $^{134}Ba,$ $^{135}Ba,$ $^{136}Ba,$ $^{137}Ba$ et $^{138}Ba,$ et un radioisotope primordial a une très longue période, $^{130}Ba.$

Ces sept isotopes représentent la totalité du baryum naturel, le plus abondant étant $^{138}Ba$ (71,7 %). La masse atomique standard attribuée au baryum est de 137,327(7) u.

Parmi les 33 radioisotopes artificiels, les plus stables sont $^{133}Ba$ avec une demi-vie de 10,51 années, $^{131}Ba$ (11,5 jours) et $^{137m}Ba$ (2,55 minutes), qui est le produit de désintégration du césium 137 (un produit de fission courant avec une demi-vie de 30,17 années). Tous les autres radiodisotopes ont des demi-vies de quelques minutes à quelques millisecondes.

Les isotopes plus légers que les isotopes stables se désintègrent principalement par émission de positron $(β^+)$ en isotopes du césium. Les seules exceptions sont $^{130}Ba$ qui se désintègre par double capture électronique en $^{130}Xe$ et $^{133}Ba$ qui se désintègre par capture électronique en $^{133}Cs.$ Les radioisotopes plus lourds se désintègrent eux principalement par désintégration $β^−$ en isotopes du lanthane.

Il a été prédit que le baryum 114 pouvait subir une désintégration par émission de clusters, émettant un noyau stable de $^{12}C$ et produisant $^{102}Sn.$ Cette désintégration n'a cependant jamais été observée ; la limite supérieure du ratio pour cette voie de désintégration radioactive est de 0,0034 %.

## Isotopes notables

### Baryum naturel

Le baryum naturel est constitué des six isotopes stables $^{132}Ba,$ $^{134}Ba,$ $^{135}Ba,$ $^{136}Ba,$ $^{137}Ba$ et $^{138}Ba,$ et de l'isotope quasi stable $^{130}Ba.$ On soupçonne également $^{132}Ba$ d'être très légèrement radioactif, avec une demi-vie supérieure à 300 × $10^{18}$ années, mais aucune désintégration n'a encore été observée.

| Isotope | Abondance (pourcentage molaire) |
| - | - |
| $^{130}Ba$ | 0,106 (1) % |
| $^{132}Ba$ | 0,101 (1) % |
| $^{134}Ba$ | 2,417 (18) % |
| $^{135}Ba$ | 6,592 (12) % |
| $^{136}Ba$ | 7,854 (24) % |
| $^{137}Ba$ | 11,232 (24) % |
| $^{138}Ba$ | 71,698 (42) % |

### Baryum 130

Le baryum 130 a été récemment découvert instable par des méthodes géochimiques (par analyse de la présence dans les roches de son isotope-fils, le xénon 130). Cet isotope se désintègre par double capture électronique (absorbant deux électrons et émettant deux neutrinos) avec une demi-vie de (0,5-2,7) × $10^{21}$ années (environ cent milliards de fois l'âge de l'univers)

## Table des isotopes

| Symbole de l'isotope | Z (p) | N (n) | Masse isotopique (u) | Demi-vie | Mode(s) de $désintégration^,$ | Isotope(s)-fils | Spin nucléaire |
| - | - | - | - | - | - | - | - |
| Spin nucléaire |||
| $^{114}Ba$ | 56 | 58 | 113,95068(15) | 530(230) ms [0,43(+30−15) s] | $β^+,$ p (99,59 %) | $^{113}Xe$ | 0+ |
| $^{114}Ba$ | 56 | 58 | 113,95068(15) | 530(230) ms [0,43(+30−15) s] | α (0,37 %) | $^{110}Xe$ | 0+ |
| $^{114}Ba$ | 56 | 58 | 113,95068(15) | 530(230) ms [0,43(+30−15) s] | $β^+$ (0,04 %) | $^{114}Cs$ | 0+ |
| $^{114}Ba$ | 56 | 58 | 113,95068(15) | 530(230) ms [0,43(+30−15) s] | DC (<0,0034 %) | $^{102}Sn,$ $^{12}C$ | 0+ |
| $^{115}Ba$ | 56 | 59 | 114,94737(64)# | 0,45(5) s | $β^+$ | $^{115}Cs$ | (5/2+)# |
| $^{115}Ba$ | 56 | 59 | 114,94737(64)# | 0,45(5) s | $β^+,$ p | $^{114}Xe$ | (5/2+)# |
| $^{116}Ba$ | 56 | 60 | 115,94138(43)# | 1,3(2) s | $β^+$ | $^{116}Cs$ | 0+ |
| $^{116}Ba$ | 56 | 60 | 115,94138(43)# | 1,3(2) s | $β^+,$ p | $^{115}Xe$ | 0+ |
| $^{117}Ba$ | 56 | 61 | 116,93850(32)# | 1,75(7) s | $β^+$ | $^{117}Cs$ | (3/2)(+#) |
| $^{117}Ba$ | 56 | 61 | 116,93850(32)# | 1,75(7) s | $β^+,$ α | $^{113}I$ | (3/2)(+#) |
| $^{117}Ba$ | 56 | 61 | 116,93850(32)# | 1,75(7) s | $β^+,$ p | $^{116}Xe$ | (3/2)(+#) |
| $^{118}Ba$ | 56 | 62 | 117,93304(21)# | 5,2(2) s | $β^+$ | $^{118}Cs$ | 0+ |
| $^{118}Ba$ | 56 | 62 | 117,93304(21)# | 5,2(2) s | $β^+,$ p | $^{117}Xe$ | 0+ |
| $^{119}Ba$ | 56 | 63 | 118,93066(21) | 5,4(3) s | $β^+$ | $^{119}Cs$ | (5/2+) |
| $^{119}Ba$ | 56 | 63 | 118,93066(21) | 5,4(3) s | $β^+,$ p | $^{118}Xe$ | (5/2+) |
| $^{120}Ba$ | 56 | 64 | 119,92604(32) | 24(2) s | $β^+$ | $^{120}Cs$ | 0+ |
| $^{121}Ba$ | 56 | 65 | 120,92405(15) | 29,7(15) s | $β^+$ (99,98 %) | $^{121}Cs$ | 5/2(+) |
| $^{121}Ba$ | 56 | 65 | 120,92405(15) | 29,7(15) s | $β^+,$ p (0,02 %) | $^{120}Xe$ | 5/2(+) |
| $^{122}Ba$ | 56 | 66 | 121,91990(3) | 1,95(15) min | $β^+$ | $^{122}Cs$ | 0+ |
| $^{123}Ba$ | 56 | 67 | 122,918781(13) | 2,7(4) min | $β^+$ | $^{123}Cs$ | 5/2(+) |
| $^{124}Ba$ | 56 | 68 | 123,915094(13) | 11,0(5) min | $β^+$ | $^{124}Cs$ | 0+ |
| $^{125}Ba$ | 56 | 69 | 124,914473(12) | 3,5(4) min | $β^+$ | $^{125}Cs$ | 1/2(+#) |
| $^{126}Ba$ | 56 | 70 | 125,911250(13) | 100(2) min | $β^+$ | $^{126}Cs$ | 0+ |
| $^{127}Ba$ | 56 | 71 | 126,911094(12) | 12,7(4) min | $β^+$ | $^{127}Cs$ | 1/2+ |
| $^{127m}Ba$ | 80,33(12) keV | 80,33(12) keV | 80,33(12) keV | 1,9(2) s | TI | $^{127}Ba$ | 7/2− |
| $^{128}Ba$ | 56 | 72 | 127,908318(11) | 2,43(5) j | $β^+$ | $^{128}Cs$ | 0+ |
| $^{129}Ba$ | 56 | 73 | 128,908679(12) | 2,23(11) h | $β^+$ | $^{129}Cs$ | 1/2+ |
| $^{129m}Ba$ | 8,42(6) keV | 8,42(6) keV | 8,42(6) keV | 2,16(2) h | $β^+$ | $^{129}Cs$ | 7/2+# |
| $^{129m}Ba$ | 8,42(6) keV | 8,42(6) keV | 8,42(6) keV | 2,16(2) h | TI | $^{129}Ba$ | 7/2+# |
| $^{130}Ba$ | 56 | 74 | 129,9063208(30) | $1,6(±1,1)×10^{21}$ a | Double CE | $^{130}Xe$ | 0+ |
| $^{130m}Ba$ | 2475,12(18) keV | 2475,12(18) keV | 2475,12(18) keV | 9,54(14) ms | TI | $^{130}Ba$ | 8− |
| $^{131}Ba$ | 56 | 75 | 130,906941(3) | 11,50(6) j | $β^+$ | $^{131}Cs$ | 1/2+ |
| $^{131m}Ba$ | 187,14(12) keV | 187,14(12) keV | 187,14(12) keV | 14,6(2) min | TI | $^{131}Ba$ | 9/2− |
| $^{132}Ba$ | 56 | 76 | 131,9050613(11) | Observé stable | Observé stable | Observé stable | 0+ |
| $^{133}Ba$ | 56 | 77 | 132,9060075(11) | 10,51(5) a | CE | $^{133}Cs$ | 1/2+ |
| $^{133m}Ba$ | 288,247(9) keV | 288,247(9) keV | 288,247(9) keV | 38,9(1) h | TI (99,99 %) | $^{133}Ba$ | 11/2− |
| $^{133m}Ba$ | 288,247(9) keV | 288,247(9) keV | 288,247(9) keV | 38,9(1) h | CE (0,0096 %) | $^{133}Cs$ | 11/2− |
| $^{134}Ba$ | 56 | 78 | 133,9045084(4) | Stable | Stable | Stable | 0+ |
| $^{135}Ba$ | 56 | 79 | 134,9056886(4) | Stable | Stable | Stable | 3/2+ |
| $^{135m}Ba$ | 268,22(2) keV | 268,22(2) keV | 268,22(2) keV | 28,7(2) h | TI | $^{135}Ba$ | 11/2− |
| $^{136}Ba$ | 56 | 80 | 135,9045759(4) | Stable | Stable | Stable | 0+ |
| $^{136m}Ba$ | 2030,466(18) keV | 2030,466(18) keV | 2030,466(18) keV | 308,4(19) ms | TI | $^{136}Ba$ | 7− |
| $^{137}Ba$ | 56 | 81 | 136,9058274(5) | Stable | Stable | Stable | 3/2+ |
| $^{137m1}Ba$ | 661,659(3) keV | 661,659(3) keV | 661,659(3) keV | 2,552(1) min | TI | $^{137}Ba$ | 11/2− |
| $^{137m2}Ba$ | 2349,1(4) keV | 2349,1(4) keV | 2349,1(4) keV | 0,59(10) µs | | | (17/2−) |
| $^{138}Ba$ | 56 | 82 | 137,9052472(5) | Stable | Stable | Stable | 0+ |
| $^{138m}Ba$ | 2090,54(6) keV | 2090,54(6) keV | 2090,54(6) keV | 800(100) ns | | | 6+ |
| $^{139}Ba$ | 56 | 83 | 138,9088413(5) | 83,06(28) min | $β^−$ | $^{139}La$ | 7/2− |
| $^{140}Ba$ | 56 | 84 | 139,910605(9) | 12,752(3) j | $β^−$ | $^{140}La$ | 0+ |
| $^{141}Ba$ | 56 | 85 | 140,914411(9) | 18,27(7) min | $β^−$ | $^{141}La$ | 3/2− |
| $^{142}Ba$ | 56 | 86 | 141,916453(7) | 10,6(2) min | $β^−$ | $^{142}La$ | 0+ |
| $^{143}Ba$ | 56 | 87 | 142,920627(14) | 14,5(3) s | $β^−$ | $^{143}La$ | 5/2− |
| $^{144}Ba$ | 56 | 88 | 143,922953(14) | 11,5(2) s | $β^−$ | $^{144}La$ | 0+ |
| $^{145}Ba$ | 56 | 89 | 144,92763(8) | 4,31(16) s | $β^−$ | $^{145}La$ | 5/2− |
| $^{146}Ba$ | 56 | 90 | 145,93022(8) | 2,22(7) s | $β^−$ (99,98 %) | $^{146}La$ | 0+ |
| $^{146}Ba$ | 56 | 90 | 145,93022(8) | 2,22(7) s | $β^−,$ n (0,02 %) | $^{145}La$ | 0+ |
| $^{147}Ba$ | 56 | 91 | 146,93495(22)# | 0,893(1) s | $β^−$ (99,94 %) | $^{147}La$ | (3/2+) |
| $^{147}Ba$ | 56 | 91 | 146,93495(22)# | 0,893(1) s | $β^−,$ n (0,06 %) | $^{146}La$ | (3/2+) |
| $^{148}Ba$ | 56 | 92 | 147,93772(9) | 0,612(17) s | $β^−$ (99,6 %) | $^{148}La$ | 0+ |
| $^{148}Ba$ | 56 | 92 | 147,93772(9) | 0,612(17) s | $β^−,$ n (0,4 %) | $^{147}La$ | 0+ |
| $^{149}Ba$ | 56 | 93 | 148,94258(21)# | 344(7) ms | $β^−$ (99,57 %) | $^{149}La$ | 3/2−# |
| $^{149}Ba$ | 56 | 93 | 148,94258(21)# | 344(7) ms | $β^−,$ n (0,43 %) | $^{148}La$ | 3/2−# |
| $^{150}Ba$ | 56 | 94 | 149,94568(43)# | 300 ms | $β^−$ | $^{150}La$ | 0+ |
| $^{150}Ba$ | 56 | 94 | 149,94568(43)# | 300 ms | $β^−,$ n (rare) | $^{149}La$ | 0+ |
| $^{151}Ba$ | 56 | 95 | 150,95081(43)# | 200# ms [>300 ns] | $β^−$ | $^{151}La$ | 3/2−# |
| $^{152}Ba$ | 56 | 96 | 151,95427(54)# | 100# ms | $β^−$ | $^{152}La$ | 0+ |
| $^{153}Ba$ | 56 | 97 | 152,95961(86)# | 80# ms | $β^−$ | $^{153}La$ | 5/2−# |

* ↑ Abréviations : CE : capture électronique ; TI : transition isomérique ; DC : désintégration par émission de cluster.
* ↑ Isotopes stables en gras.
* ↑ Désintégration par émission de clusters prédite mais jamais observée.
* ↑ Radioisotope primordial.
* ↑ Suspecté de se désintégrer par $β^+β^+$ en $^{132}Xe$ avec une demi-vie supérieure à 300 × $10^{18}$ années.
* 1 2 3 4 5 Théoriquement capable de fission spontanée.
* 1 2 3 4 5 6 7 Produit de fission.

### Remarques

* Il existe des échantillons géologiques exceptionnels dont la composition isotopique est en dehors de l'échelle donnée. L'incertitude sur la masse atomique de tels échantillons peut excéder les valeurs données.
* 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.
