Isotopes du magnésium

Le magnésium, de symbole Mg, possède 22 isotopes connus avec un nombre de masse variant entre 19 et 40. Trois d'entre eux sont stables, ²⁴Mg, ²⁵Mg et ²⁶Mg, et naturellement présents dans l'environnement selon un ratio approximatif de 80/10/10. On attribue au magnésium une masse atomique standard de 24,3050 u.

Parmi les 19 radioisotopes connus du magnésium, ²⁸Mg a la durée de vie la plus longue avec une demi-vie de 20,915 h, suivi de ²⁷Mg avec une demi-vie de 9,458 min. Les autres ont tous une demi-vie inférieure à une minute, et la plupart d'entre eux inférieure à une seconde.

Les isotopes plus légers que les isotopes stables se désintègrent principalement par désintégration β⁺ en isotopes du sodium, ceux plus lourds par désintégration β⁻ en isotopes de l'aluminium.

Magnésium naturel

Le magnésium naturel est constitué des trois isotopes stables ²⁴Mg, ²⁵Mg et ²⁶Mg, le premier étant majoritaire. Tous trois sont primordiaux, mais ²⁶Mg est également radiogénique, produit de la désintégration radioactive de ²⁶Al (primordial ou cosmogénique).

Isotope	Abondance (pourcentage molaire)	Gamme de variations
²⁴Mg	78,99 (4) %	78,958 – 79,017
²⁵Mg	10,00 (1) %	9,996 – 10,012
²⁶Mg	11,01 (3) %	10,987 – 11,030

Table des isotopes

Symbole de l'isotope	Z (p)	N (n)	Masse isotopique (u)	Demi-vie	Mode(s) de désintégration^[1]	Isotope(s) fils^{[n 1]}	Spin nucléaire
¹⁹Mg	12	7	19,03547(27)				1/2-#
²⁰Mg	12	8	20,018863(29)	90,8(24) ms	β⁺ (97 %)	²⁰Na	0+
²⁰Mg	12	8	20,018863(29)	90,8(24) ms	β⁺, p (3 %)	¹⁹Ne	0+
²¹Mg	12	9	21,011713(18)	122(2) ms	β⁺ (66,9 %)	²¹Na	(5/2,3/2)+
					β⁺, p (32,6 %)	²⁰Ne
					β⁺, α (0,5 %)	¹⁶F
²²Mg	12	10	21,9995738(14)	3,8755(12) s	β⁺	²²Na	0+
²³Mg	12	11	22,9941237(14)	11,317(11) s	β⁺	²³Na	3/2+
²⁴Mg	12	12	23,985041700(14)	Stable			0+
²⁵Mg	12	13	24,98583692(3)	Stable			5/2+
²⁶Mg^{[n 2]}	12	14	25,982592929(30)	Stable			0+
²⁷Mg	12	15	26,98434059(5)	9,458(12) min	β⁻	²⁷Al	1/2+
²⁸Mg	12	16	27,9838768(22)	20,915(9) h	β⁻	²⁸Al	0+
²⁹Mg	12	17	28,988600(15)	1,30(12) s	β⁻	²⁹Al	3/2+
³⁰Mg	12	18	29,990434(9)	335(17) ms	β⁻ (99,94 %)	³⁰Al	0+
³⁰Mg	12	18	29,990434(9)	335(17) ms	β⁻, n (0,06 %)	²⁹Al	0+
³¹Mg	12	19	30,996546(13)	230(20) ms	β⁻ (98,3 %)	³¹Al	3/2+
³¹Mg	12	19	30,996546(13)	230(20) ms	β⁻, n (1,7 %)	³⁰Al	3/2+
³²Mg	12	20	31,998975(19)	86(5) ms	β⁻ (97,6 %)	³²Al	0+
³²Mg	12	20	31,998975(19)	86(5) ms	β⁻, n (2,4 %)	³¹Al	0+
³³Mg	12	21	33,005254(21)	90,5(16) ms	β⁻ (83 %)	³³Al	7/2-#
³³Mg	12	21	33,005254(21)	90,5(16) ms	β⁻, n (17 %)	³²Al	7/2-#
³⁴Mg	12	22	34,00946(25)	20(10) ms	β⁻ (>99,9 %)	³⁴Al	0+
³⁴Mg	12	22	34,00946(25)	20(10) ms	β⁻, n (<,1 %)	³³Al	0+
³⁵Mg	12	23	35,01734(43)#	70(40) ms	β⁻, n (52 %)	³⁴Al	(7/2-)#
³⁵Mg	12	23	35,01734(43)#	70(40) ms	β⁻ (48 %)	³⁵Al	(7/2-)#
³⁶Mg	12	24	36,02300(54)#	3,9(13) ms	β⁻	³⁶Al	0+
³⁷Mg	12	25	37,03140(97)#	40# ms [>260 ns]	β⁻	³⁷Al	7/2-#
³⁷Mg	12	25	37,03140(97)#	40# ms [>260 ns]	β⁻, n	³⁶Al	7/2-#
³⁸Mg	12	26	38,03757(54)#	1# ms [>260 ns]			0+
³⁹Mg	12	27	39,04677(55)#	<260 ns			7/2-#
⁴⁰Mg	12	28	40,05393(97)#	1# ms			0+

↑ Isotopes stables en gras.
↑ Utilisé en datation radiométrique pour des évènements ayant eu lieu au début de l'histoire du système solaire.

Le magnésium 40 n'a été découvert qu'en 2007. Il se situe à la limite de stabilité des nucléides riches en neutrons. En fait son neutron le plus externe n'est pas confiné dans le noyau, et ⁴⁰Mg ne doit son état de noyau lié qu'à l'existence de couplages neutron-neutron. Il présente aussi des transitions nucléaires inattendues^[2]^,^[3].

Magnésium naturel

Table des isotopes

Remarques

Références