Isotope

Deux nucléides d'un même élément chimique sont dits isotopes s'ils partagent le même nombre de protons, Z, mais ont des nombres différents de neutrons, N^[1].

Par extension, un isotope est une classe d'atomes caractérisée par son nombre de protons Z et son nombre de neutrons N^[2], sans distinction concernant le spin ou l'état énergétique.

Contexte — En physique nucléaire et en chimie, chaque noyau d'atome ou nucléide est défini par son nombre de protons Z (appelé aussi numéro atomique, qui définit d'ailleurs le type d'élément chimique), son nombre de neutrons N, son spin s et son niveau énergétique.

Les isotopes ne doivent pas être confondus avec :

les isotones, nucléides ayant le même nombre de neutrons mais un nombre de protons différent (Z ≠ Z' mais N = N') ;
les isobares, nucléides ayant des nombres de protons différents, des nombres de neutrons différents, mais des nombres de masse identiques (Z ≠ Z', N ≠ N', mais Z + N = A = A' = Z' + N') ;
les isomères, nucléides ayant le même nombre de protons Z et le même nombre de neutrons N (donc aussi le même nombre de masse A), mais pas le même spin ni le même niveau énergétique.

Désignation

Un isotope est désigné par le nom de l'élément chimique suivi du nombre de masse de l'isotope : carbone 14, oxygène 18, uranium 235, etc.

Aux débuts de l'histoire de la radioactivité, certains isotopes provenant de la désintégration d'éléments lourds comme l'uranium ou le thorium ont reçu des noms traduisant cette origine, par exemple actinium X pour le radium 223 (produit de la désintégration de l'actinium 227), thorium X pour le radium 224 (produit par le thorium 228) et mésothorium I pour le radium 228 (produit par le thorium 232). Ces noms ne sont plus employés.

Notation

Chaque isotope est représenté par un symbole $A$
$Z$ M composé de :

son symbole chimique M (H, He, Li, etc.) ;
son nombre de masse $A$ (égal au nombre de nucléons de l'atome), placé en haut et à gauche du symbole chimique ;
son numéro atomique $Z$ (égal au nombre de protons), placé en bas et à gauche du symbole chimique.

Le carbone 12 et le carbone 14, deux isotopes de l'élément carbone, sont ainsi notés 12
6C et 14
6C. Le numéro atomique est souvent omis, car redondant avec le symbole chimique^{[alpha 1]} : ¹²C et ¹⁴C, par exemple.

Cas particulier de l'hydrogène

Les isotopes naturels de l'hydrogène sont l'hydrogène 1 (¹H), l'hydrogène 2 (²H) et l'hydrogène 3 (³H), mais on les désigne plus fréquemment par les noms de protium, deutérium et tritium. L'IUPAC admet aussi — sans toutefois le recommander — l'usage des symboles D et T pour le deutérium et le tritium, le symbole H représentant alors le protium et non plus l'élément hydrogène^{[alpha 2]}.

Cet usage particulier est dû à l'effet isotopique particulièrement marqué pour l'hydrogène, qui se traduit par une modification substantielle des propriétés physiques et chimiques de l'hydrogène et de ses composés quand on y remplace le protium par le deutérium ou le tritium^{[alpha 3]}.

Les propriétés des atomes étant essentiellement régies par leurs cortèges électroniques, les isotopes d'un même élément chimique ont essentiellement les mêmes propriétés physiques et chimiques, qualitativement et quantitativement^{[alpha 4]}. La différence de masse entre isotopes, parce qu'elle affecte l'énergie cinétique des atomes et des molécules, entraîne cependant de légères différences de propriétés, appelées effets isotopiques. Ces effets sont d'autant plus importants que la différence relative de masse est grande ; ils sont donc maximaux pour l'hydrogène (la masse de ²H est le double de celle de ¹H) et minimaux pour les éléments les plus lourds (la masse de ²³⁵U, par exemple, n'est supérieure à celle de ²³⁴U que de 0,4 %).

Un premier effet concerne les propriétés à l'équilibre. Quand dans un corps simple on remplace un atome par un isotope plus lourd, on augmente notamment, mais légèrement, les températures de fusion et d'ébullition, ainsi que les chaleurs latentes correspondantes (de fusion et de vaporisation). Leurs valeurs sont ainsi de 3,81 °C, 101,42 °C, 6,132 kJ/mol et 41,521 kJ/mol pour l'eau lourde ²H₂¹⁶O, contre 0 °C, 100 °C, 6,007 kJ/mol et 40,657 kJ/mol pour l'eau légère ¹H₂¹⁶O.
Un second effet concerne la vitesse des processus de retour à l'équilibre (écoulement, diffusion, réactions chimiques, etc.). Quand dans un corps simple on remplace un atome par un isotope plus lourd, toutes ces vitesses sont diminuées. La viscosité de l'eau à 20 °C est ainsi de 1,246 7 × 10⁻³ Pa s pour l'eau lourde, contre 1,001 6 × 10⁻³ Pa s pour l'eau légère.

Ces effets sont mis à profit pour séparer les isotopes (pour la recherche, la médecine et l'industrie nucléaire, notamment). Les températures d'ébullition légèrement différentes ont par exemple permis les premiers enrichissements isotopiques par distillation à l'aide d'une colonne de distillation à bande tournante^[3]. L'enrichissement en ²³⁵U de l'uranium naturel se fait aujourd'hui par diffusion thermique, diffusion à l'état gazeux, centrifugation ou séparation électromagnétique.

Il existe 80 éléments chimiques ayant au moins un isotope stable, de l'hydrogène ₁H au plomb ₈₂Pb (81 éléments si l'on inclut le bismuth ₈₃Bi^{[alpha 5]}). Le technétium ₄₃Tc, le prométhium ₆₁Pm et tous les éléments de numéro atomique supérieur à 83 n'ont, quant à eux, aucun isotope stable.

Le noyau d'un atome est constitué d'une part de protons qui se repoussent sous l'action de l'interaction électromagnétique (les charges électriques de même nature se repoussent) mais qui s'attirent sous l'action de l'interaction forte. Dans un noyau, la stabilité est donc assurée par l'interaction forte, et par les neutrons qui, éloignant les protons les uns des autres, diminuent l'intensité de la répulsion électromagnétique entre les protons, d'où les propriétés suivantes :

Pour ces centaines d'isotopes naturels, les nombres respectifs de protons et de neutrons semblent respecter certaines règles :

le nombre de neutrons est à peu près égal à celui des protons pour les éléments légers ; à partir du ₂₁Sc, le nombre de neutrons devient supérieur au nombre de protons, l'excédent dépassant 50 % pour les éléments les plus lourds ;
certains noyaux particulièrement stables contiennent des protons ou des neutrons (ou les deux) en nombre égal à un des « nombres magiques » suivants : 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126.Selon les théories actuelles, ces valeurs correspondraient à des noyaux possédant des couches complètes de neutrons ou de protons ;
les éléments de nombre Z impair possèdent moins d'isotopes stables que les éléments de nombre Z pair.

Il existe des milliers de noyaux instables, de durée de vie très courte (jusqu'à 10⁻²³ seconde), qui ne peuvent être produits qu'en laboratoire. On les qualifie de noyaux exotiques, notamment en raison de leurs propriétés spécifiques (grandes déformations, halos de neutron, etc.).

Davantage d’informations p, H ...

Liste complète des isotopes connus
p	1
	H	2	3	4	5
n	H	He	Li	Be	B	6
1	D	³He	⁴Li	⁵Be	⁶B	C	7
2	T	⁴He	⁵Li	⁶Be	⁷B	⁸C	N	8
3	⁴H	⁵He	⁶Li	⁷Be	⁸B	⁹C	¹⁰N	O	9
4	⁵H	⁶He	⁷Li	⁸Be	⁹B	¹⁰C	¹¹N	¹²O	F	10
5	⁶H	⁷He	⁸Li	⁹Be	¹⁰B	¹¹C	¹²N	¹³O	¹⁴F	Ne	11	12
6	⁷H	⁸He	⁹Li	¹⁰Be	¹¹B	¹²C	¹³N	¹⁴O	¹⁵F	¹⁶Ne	Na	Mg	13	14
	7	⁹He	¹⁰Li	¹¹Be	¹²B	¹³C	¹⁴N	¹⁵O	¹⁶F	¹⁷Ne	¹⁸Na	¹⁹Mg	Al	Si	15
	8	¹⁰He	¹¹Li	¹²Be	¹³B	¹⁴C	¹⁵N	¹⁶O	¹⁷F	¹⁸Ne	¹⁹Na	²⁰Mg	²¹Al	²²Si	P	16
		9	¹²Li	¹³Be	¹⁴B	¹⁵C	¹⁶N	¹⁷O	¹⁸F	¹⁹Ne	²⁰Na	²¹Mg	²²Al	²³Si	²⁴P	S	17
			10	¹⁴Be	¹⁵B	¹⁶C	¹⁷N	¹⁸O	¹⁹F	²⁰Ne	²¹Na	²²Mg	²³Al	²⁴Si	²⁵P	²⁶S	Cl	18
			11	¹⁵Be	¹⁶B	¹⁷C	¹⁸N	¹⁹O	²⁰F	²¹Ne	²²Na	²³Mg	²⁴Al	²⁵Si	²⁶P	²⁷S	²⁸Cl	Ar	19
			12	¹⁶Be	¹⁷B	¹⁸C	¹⁹N	²⁰O	²¹F	²²Ne	²³Na	²⁴Mg	²⁵Al	²⁶Si	²⁷P	²⁸S	²⁹Cl	³⁰Ar	K	20
				13	¹⁸B	¹⁹C	²⁰N	²¹O	²²F	²³Ne	²⁴Na	²⁵Mg	²⁶Al	²⁷Si	²⁸P	²⁹S	³⁰Cl	³¹Ar	³²K	Ca	21
				14	¹⁹B	²⁰C	²¹N	²²O	²³F	²⁴Ne	²⁵Na	²⁶Mg	²⁷Al	²⁸Si	²⁹P	³⁰S	³¹Cl	³²Ar	³³K	³⁴Ca	Sc	22
					15	²¹C	²²N	²³O	²⁴F	²⁵Ne	²⁶Na	²⁷Mg	²⁸Al	²⁹Si	³⁰P	³¹S	³²Cl	³³Ar	³⁴K	³⁵Ca	³⁶Sc	Ti	23
					16	²²C	²³N	²⁴O	²⁵F	²⁶Ne	²⁷Na	²⁸Mg	²⁹Al	³⁰Si	³¹P	³²S	³³Cl	³⁴Ar	³⁵K	³⁶Ca	³⁷Sc	³⁸Ti	V	24
						17	²⁴N	²⁵O	²⁶F	²⁷Ne	²⁸Na	²⁹Mg	³⁰Al	³¹Si	³²P	³³S	³⁴Cl	³⁵Ar	³⁶K	³⁷Ca	³⁸Sc	³⁹Ti	⁴⁰V	Cr	25	26
						18	²⁵N	²⁶O	²⁷F	²⁸Ne	²⁹Na	³⁰Mg	³¹Al	³²Si	³³P	³⁴S	³⁵Cl	³⁶Ar	³⁷K	³⁸Ca	³⁹Sc	⁴⁰Ti	⁴¹V	⁴²Cr	Mn	Fe	27	28
							19	²⁷O	²⁸F	²⁹Ne	³⁰Na	³¹Mg	³²Al	³³Si	³⁴P	³⁵S	³⁶Cl	³⁷Ar	³⁸K	³⁹Ca	⁴⁰Sc	⁴¹Ti	⁴²V	⁴³Cr	⁴⁴Mn	⁴⁵Fe	Co	Ni
							20	²⁸O	²⁹F	³⁰Ne	³¹Na	³²Mg	³³Al	³⁴Si	³⁵P	³⁶S	³⁷Cl	³⁸Ar	³⁹K	⁴⁰Ca	⁴¹Sc	⁴²Ti	⁴³V	⁴⁴Cr	⁴⁵Mn	⁴⁶Fe	⁴⁷Co	⁴⁸Ni
								21	³⁰F	³¹Ne	³²Na	³³Mg	³⁴Al	³⁵Si	³⁶P	³⁷S	³⁸Cl	³⁹Ar	⁴⁰K	⁴¹Ca	⁴²Sc	⁴³Ti	⁴⁴V	⁴⁵Cr	⁴⁶Mn	⁴⁷Fe	⁴⁸Co	⁴⁹Ni	29
								22	³¹F	³²Ne	³³Na	³⁴Mg	³⁵Al	³⁶Si	³⁷P	³⁸S	³⁹Cl	⁴⁰Ar	⁴¹K	⁴²Ca	⁴³Sc	⁴⁴Ti	⁴⁵V	⁴⁶Cr	⁴⁷Mn	⁴⁸Fe	⁴⁹Co	⁵⁰Ni	Cu	30
									23	³³Ne	³⁴Na	³⁵Mg	³⁶Al	³⁷Si	³⁸P	³⁹S	⁴⁰Cl	⁴¹Ar	⁴²K	⁴³Ca	⁴⁴Sc	⁴⁵Ti	⁴⁶V	⁴⁷Cr	⁴⁸Mn	⁴⁹Fe	⁵⁰Co	⁵¹Ni	⁵²Cu	Zn	31
									24	³⁴Ne	³⁵Na	³⁶Mg	³⁷Al	³⁸Si	³⁹P	⁴⁰S	⁴¹Cl	⁴²Ar	⁴³K	⁴⁴Ca	⁴⁵Sc	⁴⁶Ti	⁴⁷V	⁴⁸Cr	⁴⁹Mn	⁵⁰Fe	⁵¹Co	⁵²Ni	⁵³Cu	⁵⁴Zn	Ga	32
										25	³⁶Na	³⁷Mg	³⁸Al	³⁹Si	⁴⁰P	⁴¹S	⁴²Cl	⁴³Ar	⁴⁴K	⁴⁵Ca	⁴⁶Sc	⁴⁷Ti	⁴⁸V	⁴⁹Cr	⁵⁰Mn	⁵¹Fe	⁵²Co	⁵³Ni	⁵⁴Cu	⁵⁵Zn	⁵⁶Ga	Ge	33
										26	³⁷Na	³⁸Mg	³⁹Al	⁴⁰Si	⁴¹P	⁴²S	⁴³Cl	⁴⁴Ar	⁴⁵K	⁴⁶Ca	⁴⁷Sc	⁴⁸Ti	⁴⁹V	⁵⁰Cr	⁵¹Mn	⁵²Fe	⁵³Co	⁵⁴Ni	⁵⁵Cu	⁵⁶Zn	⁵⁷Ga	⁵⁸Ge	As
											27	³⁹Mg	⁴⁰Al	⁴¹Si	⁴²P	⁴³S	⁴⁴Cl	⁴⁵Ar	⁴⁶K	⁴⁷Ca	⁴⁸Sc	⁴⁹Ti	⁵⁰V	⁵¹Cr	⁵²Mn	⁵³Fe	⁵⁴Co	⁵⁵Ni	⁵⁶Cu	⁵⁷Zn	⁵⁸Ga	⁵⁹Ge	⁶⁰As
											28	⁴⁰Mg	⁴¹Al	⁴²Si	⁴³P	⁴⁴S	⁴⁵Cl	⁴⁶Ar	⁴⁷K	⁴⁸Ca	⁴⁹Sc	⁵⁰Ti	⁵¹V	⁵²Cr	⁵³Mn	⁵⁴Fe	⁵⁵Co	⁵⁶Ni	⁵⁷Cu	⁵⁸Zn	⁵⁹Ga	⁶⁰Ge	⁶¹As
												29	⁴²Al	⁴³Si	⁴⁴P	⁴⁵S	⁴⁶Cl	⁴⁷Ar	⁴⁸K	⁴⁹Ca	⁵⁰Sc	⁵¹Ti	⁵²V	⁵³Cr	⁵⁴Mn	⁵⁵Fe	⁵⁶Co	⁵⁷Ni	⁵⁸Cu	⁵⁹Zn	⁶⁰Ga	⁶¹Ge	⁶²As	34
													30	⁴⁴Si	⁴⁵P	⁴⁶S	⁴⁷Cl	⁴⁸Ar	⁴⁹K	⁵⁰Ca	⁵¹Sc	⁵²Ti	⁵³V	⁵⁴Cr	⁵⁵Mn	⁵⁶Fe	⁵⁷Co	⁵⁸Ni	⁵⁹Cu	⁶⁰Zn	⁶¹Ga	⁶²Ge	⁶³As	Se	35
														31	⁴⁶P	⁴⁷S	⁴⁸Cl	⁴⁹Ar	⁵⁰K	⁵¹Ca	⁵²Sc	⁵³Ti	⁵⁴V	⁵⁵Cr	⁵⁶Mn	⁵⁷Fe	⁵⁸Co	⁵⁹Ni	⁶⁰Cu	⁶¹Zn	⁶²Ga	⁶³Ge	⁶⁴As	⁶⁵Se	Br	36
															32	⁴⁸S	⁴⁹Cl	⁵⁰Ar	⁵¹K	⁵²Ca	⁵³Sc	⁵⁴Ti	⁵⁵V	⁵⁶Cr	⁵⁷Mn	⁵⁸Fe	⁵⁹Co	⁶⁰Ni	⁶¹Cu	⁶²Zn	⁶³Ga	⁶⁴Ge	⁶⁵As	⁶⁶Se	⁶⁷Br	Kr	37
															33	⁴⁹S	⁵⁰Cl	⁵¹Ar	⁵²K	⁵³Ca	⁵⁴Sc	⁵⁵Ti	⁵⁶V	⁵⁷Cr	⁵⁸Mn	⁵⁹Fe	⁶⁰Co	⁶¹Ni	⁶²Cu	⁶³Zn	⁶⁴Ga	⁶⁵Ge	⁶⁶As	⁶⁷Se	⁶⁸Br	⁶⁹Kr	Rb	38
																34	⁵¹Cl	⁵²Ar	⁵³K	⁵⁴Ca	⁵⁵Sc	⁵⁶Ti	⁵⁷V	⁵⁸Cr	⁵⁹Mn	⁶⁰Fe	⁶¹Co	⁶²Ni	⁶³Cu	⁶⁴Zn	⁶⁵Ga	⁶⁶Ge	⁶⁷As	⁶⁸Se	⁶⁹Br	⁷⁰Kr	⁷¹Rb	Sr	39
																	35	⁵³Ar	⁵⁴K	⁵⁵Ca	⁵⁶Sc	⁵⁷Ti	⁵⁸V	⁵⁹Cr	⁶⁰Mn	⁶¹Fe	⁶²Co	⁶³Ni	⁶⁴Cu	⁶⁵Zn	⁶⁶Ga	⁶⁷Ge	⁶⁸As	⁶⁹Se	⁷⁰Br	⁷¹Kr	⁷²Rb		Y	40
																		36	⁵⁵K	⁵⁶Ca	⁵⁷Sc	⁵⁸Ti	⁵⁹V	⁶⁰Cr	⁶¹Mn	⁶²Fe	⁶³Co	⁶⁴Ni	⁶⁵Cu	⁶⁶Zn	⁶⁷Ga	⁶⁸Ge	⁶⁹As	⁷⁰Se	⁷¹Br	⁷²Kr	⁷³Rb			Zr
																			37	⁵⁷Ca	⁵⁸Sc	⁵⁹Ti	⁶⁰V	⁶¹Cr	⁶²Mn	⁶³Fe	⁶⁴Co	⁶⁵Ni	⁶⁶Cu	⁶⁷Zn	⁶⁸Ga	⁶⁹Ge	⁷⁰As	⁷¹Se	⁷²Br	⁷³Kr	⁷⁴Rb
																				38	⁵⁹Sc	⁶⁰Ti	⁶¹V	⁶²Cr	⁶³Mn	⁶⁴Fe	⁶⁵Co	⁶⁶Ni	⁶⁷Cu	⁶⁸Zn	⁶⁹Ga	⁷⁰Ge	⁷¹As	⁷²Se	⁷³Br	⁷⁴Kr	⁷⁵Rb
																				39	⁶⁰Sc	⁶¹Ti	⁶²V	⁶³Cr	⁶⁴Mn	⁶⁵Fe	⁶⁶Co	⁶⁷Ni	⁶⁸Cu	⁶⁹Zn	⁷⁰Ga	⁷¹Ge	⁷²As	⁷³Se	⁷⁴Br	⁷⁵Kr	⁷⁶Rb	⁷⁷Sr
																					40	⁶²Ti	⁶³V	⁶⁴Cr	⁶⁵Mn	⁶⁶Fe	⁶⁷Co	⁶⁸Ni	⁶⁹Cu	⁷⁰Zn	⁷¹Ga	⁷²Ge	⁷³As	⁷⁴Se	⁷⁵Br	⁷⁶Kr	⁷⁷Rb	⁷⁸Sr
																					41	⁶³Ti	⁶⁴V	⁶⁵Cr	⁶⁶Mn	⁶⁷Fe	⁶⁸Co	⁶⁹Ni	⁷⁰Cu	⁷¹Zn	⁷²Ga	⁷³Ge	⁷⁴As	⁷⁵Se	⁷⁶Br	⁷⁷Kr	⁷⁸Rb	⁷⁹Sr		⁸¹Zr	41
																						42	⁶⁵V	⁶⁶Cr	⁶⁷Mn	⁶⁸Fe	⁶⁹Co	⁷⁰Ni	⁷¹Cu	⁷²Zn	⁷³Ga	⁷⁴Ge	⁷⁵As	⁷⁶Se	⁷⁷Br	⁷⁸Kr	⁷⁹Rb	⁸⁰Sr	⁸¹Y	⁸²Zr	Nb	42
																							43	⁶⁷Cr	⁶⁸Mn	⁶⁹Fe	⁷⁰Co	⁷¹Ni	⁷²Cu	⁷³Zn	⁷⁴Ga	⁷⁵Ge	⁷⁶As	⁷⁷Se	⁷⁸Br	⁷⁹Kr	⁸⁰Rb	⁸¹Sr	⁸²Y	⁸³Zr	⁸⁴Nb	Mo
																								44	⁶⁹Mn	⁷⁰Fe	⁷¹Co	⁷²Ni	⁷³Cu	⁷⁴Zn	⁷⁵Ga	⁷⁶Ge	⁷⁷As	⁷⁸Se	⁷⁹Br	⁸⁰Kr	⁸¹Rb	⁸²Sr	⁸³Y	⁸⁴Zr			43
																									45	⁷¹Fe	⁷²Co	⁷³Ni	⁷⁴Cu	⁷⁵Zn	⁷⁶Ga	⁷⁷Ge	⁷⁸As	⁷⁹Se	⁸⁰Br	⁸¹Kr	⁸²Rb	⁸³Sr	⁸⁴Y	⁸⁵Zr	⁸⁶Nb	⁸⁷Mo	Tc
																									46	⁷²Fe	⁷³Co	⁷⁴Ni	⁷⁵Cu	⁷⁶Zn	⁷⁷Ga	⁷⁸Ge	⁷⁹As	⁸⁰Se	⁸¹Br	⁸²Kr	⁸³Rb	⁸⁴Sr	⁸⁵Y	⁸⁶Zr	⁸⁷Nb	⁸⁸Mo		44
																										47	⁷⁴Co	⁷⁵Ni	⁷⁶Cu	⁷⁷Zn	⁷⁸Ga	⁷⁹Ge	⁸⁰As	⁸¹Se	⁸²Br	⁸³Kr	⁸⁴Rb	⁸⁵Sr	⁸⁶Y	⁸⁷Zr	⁸⁸Nb	⁸⁹Mo	⁹⁰Tc	Ru	45
																										48	⁷⁵Co	⁷⁶Ni	⁷⁷Cu	⁷⁸Zn	⁷⁹Ga	⁸⁰Ge	⁸¹As	⁸²Se	⁸³Br	⁸⁴Kr	⁸⁵Rb	⁸⁶Sr	⁸⁷Y	⁸⁸Zr	⁸⁹Nb	⁹⁰Mo	⁹¹Tc	⁹²Ru	Rh	46
																											49	⁷⁷Ni	⁷⁸Cu	⁷⁹Zn	⁸⁰Ga	⁸¹Ge	⁸²As	⁸³Se	⁸⁴Br	⁸⁵Kr	⁸⁶Rb	⁸⁷Sr	⁸⁸Y	⁸⁹Zr	⁹⁰Nb	⁹¹Mo	⁹²Tc	⁹³Ru		Pd	47	48
																											50	⁷⁸Ni	⁷⁹Cu	⁸⁰Zn	⁸¹Ga	⁸²Ge	⁸³As	⁸⁴Se	⁸⁵Br	⁸⁶Kr	⁸⁷Rb	⁸⁸Sr	⁸⁹Y	⁹⁰Zr	⁹¹Nb	⁹²Mo	⁹³Tc	⁹⁴Ru	⁹⁵Rh		Ag	Cd
																												51	⁸⁰Cu	⁸¹Zn	⁸²Ga	⁸³Ge	⁸⁴As	⁸⁵Se	⁸⁶Br	⁸⁷Kr	⁸⁸Rb	⁸⁹Sr	⁹⁰Y	⁹¹Zr	⁹²Nb	⁹³Mo	⁹⁴Tc	⁹⁵Ru	⁹⁶Rh	⁹⁷Pd
																													52	⁸²Zn	⁸³Ga	⁸⁴Ge	⁸⁵As	⁸⁶Se	⁸⁷Br	⁸⁸Kr	⁸⁹Rb	⁹⁰Sr	⁹¹Y	⁹²Zr	⁹³Nb	⁹⁴Mo	⁹⁵Tc	⁹⁶Ru	⁹⁷Rh	⁹⁸Pd	⁹⁹Ag	¹⁰⁰Cd	49
																													53	⁸³Zn	⁸⁴Ga	⁸⁵Ge	⁸⁶As	⁸⁷Se	⁸⁸Br	⁸⁹Kr	⁹⁰Rb	⁹¹Sr	⁹²Y	⁹³Zr	⁹⁴Nb	⁹⁵Mo	⁹⁶Tc	⁹⁷Ru	⁹⁸Rh	⁹⁹Pd	¹⁰⁰Ag	¹⁰¹Cd	In	50	51	52
																														54	⁸⁵Ga	⁸⁶Ge	⁸⁷As	⁸⁸Se	⁸⁹Br	⁹⁰Kr	⁹¹Rb	⁹²Sr	⁹³Y	⁹⁴Zr	⁹⁵Nb	⁹⁶Mo	⁹⁷Tc	⁹⁸Ru	⁹⁹Rh	¹⁰⁰Pd	¹⁰¹Ag	¹⁰²Cd		Sn	Sb	Te
																														55	⁸⁶Ga	⁸⁷Ge	⁸⁸As	⁸⁹Se	⁹⁰Br	⁹¹Kr	⁹²Rb	⁹³Sr	⁹⁴Y	⁹⁵Zr	⁹⁶Nb	⁹⁷Mo	⁹⁸Tc	⁹⁹Ru	¹⁰⁰Rh	¹⁰¹Pd	¹⁰²Ag	¹⁰³Cd	¹⁰⁴In			¹⁰⁷Te
																															56	⁸⁸Ge	⁸⁹As	⁹⁰Se	⁹¹Br	⁹²Kr	⁹³Rb	⁹⁴Sr	⁹⁵Y	⁹⁶Zr	⁹⁷Nb	⁹⁸Mo	⁹⁹Tc	¹⁰⁰Ru	¹⁰¹Rh	¹⁰²Pd	¹⁰³Ag	¹⁰⁴Cd	¹⁰⁵In			¹⁰⁸Te
																															57	⁸⁹Ge	⁹⁰As	⁹¹Se	⁹²Br	⁹³Kr	⁹⁴Rb	⁹⁵Sr	⁹⁶Y	⁹⁷Zr	⁹⁸Nb	⁹⁹Mo	¹⁰⁰Tc	¹⁰¹Ru	¹⁰²Rh	¹⁰³Pd	¹⁰⁴Ag	¹⁰⁵Cd	¹⁰⁶In	¹⁰⁷Sn		¹⁰⁹Te	53	54
																																58	⁹¹As	⁹²Se	⁹³Br	⁹⁴Kr	⁹⁵Rb	⁹⁶Sr	⁹⁷Y	⁹⁸Zr	⁹⁹Nb	¹⁰⁰Mo	¹⁰¹Tc	¹⁰²Ru	¹⁰³Rh	¹⁰⁴Pd	¹⁰⁵Ag	¹⁰⁶Cd	¹⁰⁷In	¹⁰⁸Sn			I	Xe	55
																																59	⁹²As	⁹³Se	⁹⁴Br	⁹⁵Kr	⁹⁶Rb	⁹⁷Sr	⁹⁸Y	⁹⁹Zr	¹⁰⁰Nb	¹⁰¹Mo	¹⁰²Tc	¹⁰³Ru	¹⁰⁴Rh	¹⁰⁵Pd	¹⁰⁶Ag	¹⁰⁷Cd	¹⁰⁸In	¹⁰⁹Sn	¹¹⁰Sb	¹¹¹Te		¹¹³Xe	Cs
																																	60	⁹⁴Se	⁹⁵Br	⁹⁶Kr	⁹⁷Rb	⁹⁸Sr	⁹⁹Y	¹⁰⁰Zr	¹⁰¹Nb	¹⁰²Mo	¹⁰³Tc	¹⁰⁴Ru	¹⁰⁵Rh	¹⁰⁶Pd	¹⁰⁷Ag	¹⁰⁸Cd	¹⁰⁹In	¹¹⁰Sn	¹¹¹Sb	¹¹²Te	¹¹³I	¹¹⁴Xe		56
																																		61	⁹⁶Br	⁹⁷Kr	⁹⁸Rb	⁹⁹Sr	¹⁰⁰Y	¹⁰¹Zr	¹⁰²Nb	¹⁰³Mo	¹⁰⁴Tc	¹⁰⁵Ru	¹⁰⁶Rh	¹⁰⁷Pd	¹⁰⁸Ag	¹⁰⁹Cd	¹¹⁰In	¹¹¹Sn	¹¹²Sb	¹¹³Te	¹¹⁴I	¹¹⁵Xe	¹¹⁶Cs	Ba
																																		62	⁹⁷Br	⁹⁸Kr	⁹⁹Rb			¹⁰²Zr	¹⁰³Nb	¹⁰⁴Mo	¹⁰⁵Tc	¹⁰⁶Ru	¹⁰⁷Rh	¹⁰⁸Pd	¹⁰⁹Ag	¹¹⁰Cd	¹¹¹In	¹¹²Sn	¹¹³Sb	¹¹⁴Te	¹¹⁵I	¹¹⁶Xe	¹¹⁷Cs
																																			63	⁹⁹Kr			¹⁰²Y		¹⁰⁴Nb	¹⁰⁵Mo	¹⁰⁶Tc	¹⁰⁷Ru	¹⁰⁸Rh	¹⁰⁹Pd	¹¹⁰Ag	¹¹¹Cd	¹¹²In	¹¹³Sn	¹¹⁴Sb	¹¹⁵Te	¹¹⁶I	¹¹⁷Xe	¹¹⁸Cs	¹¹⁹Ba	57
																																			64	¹⁰⁰Kr					¹⁰⁵Nb	¹⁰⁶Mo	¹⁰⁷Tc	¹⁰⁸Ru	¹⁰⁹Rh	¹¹⁰Pd	¹¹¹Ag	¹¹²Cd	¹¹³In	¹¹⁴Sn	¹¹⁵Sb	¹¹⁶Te	¹¹⁷I	¹¹⁸Xe	¹¹⁹Cs		La
																																							65		¹⁰⁶Nb	¹⁰⁷Mo	¹⁰⁸Tc	¹⁰⁹Ru	¹¹⁰Rh	¹¹¹Pd	¹¹²Ag	¹¹³Cd	¹¹⁴In	¹¹⁵Sn	¹¹⁶Sb	¹¹⁷Te	¹¹⁸I	¹¹⁹Xe	¹²⁰Cs	¹²¹Ba
																																								66		¹⁰⁸Mo	¹⁰⁹Tc	¹¹⁰Ru	¹¹¹Rh	¹¹²Pd	¹¹³Ag	¹¹⁴Cd	¹¹⁵In	¹¹⁶Sn	¹¹⁷Sb	¹¹⁸Te	¹¹⁹I	¹²⁰Xe	¹²¹Cs	¹²²Ba
																																									67		¹¹⁰Tc	¹¹¹Ru	¹¹²Rh	¹¹³Pd	¹¹⁴Ag	¹¹⁵Cd	¹¹⁶In	¹¹⁷Sn	¹¹⁸Sb	¹¹⁹Te	¹²⁰I	¹²¹Xe	¹²²Cs	¹²³Ba		58
																																										68		¹¹²Ru	¹¹³Rh	¹¹⁴Pd	¹¹⁵Ag	¹¹⁶Cd	¹¹⁷In	¹¹⁸Sn	¹¹⁹Sb	¹²⁰Te	¹²¹I	¹²²Xe	¹²³Cs	¹²⁴Ba	¹²⁵La	Ce
																																										69		¹¹³Ru	¹¹⁴Rh	¹¹⁵Pd	¹¹⁶Ag	¹¹⁷Cd	¹¹⁸In	¹¹⁹Sn	¹²⁰Sb	¹²¹Te	¹²²I	¹²³Xe	¹²⁴Cs	¹²⁵Ba	¹²⁶La
																																												70		¹¹⁶Pd	¹¹⁷Ag	¹¹⁸Cd	¹¹⁹In	¹²⁰Sn	¹²¹Sb	¹²²Te	¹²³I	¹²⁴Xe	¹²⁵Cs	¹²⁶Ba	¹²⁷La		59
																																												71		¹¹⁷Pd	¹¹⁸Ag	¹¹⁹Cd	¹²⁰In	¹²¹Sn	¹²²Sb	¹²³Te	¹²⁴I	¹²⁵Xe	¹²⁶Cs	¹²⁷Ba	¹²⁸La	¹²⁹Ce	Pr	60
																																												72		¹¹⁸Pd	¹¹⁹Ag	¹²⁰Cd	¹²¹In	¹²²Sn	¹²³Sb	¹²⁴Te	¹²⁵I	¹²⁶Xe	¹²⁷Cs	¹²⁸Ba	¹²⁹La	¹³⁰Ce		Nd
																																													73		¹²⁰Ag	¹²¹Cd	¹²²In	¹²³Sn	¹²⁴Sb	¹²⁵Te	¹²⁶I	¹²⁷Xe	¹²⁸Cs	¹²⁹Ba	¹³⁰La	¹³¹Ce	¹³²Pr		61	62	63
																																													74		¹²¹Ag	¹²²Cd	¹²³In	¹²⁴Sn	¹²⁵Sb	¹²⁶Te	¹²⁷I	¹²⁸Xe	¹²⁹Cs	¹³⁰Ba	¹³¹La	¹³²Ce	¹³³Pr	¹³⁴Nd	Pm	Sm	Eu
																																													75		¹²²Ag		¹²⁴In	¹²⁵Sn	¹²⁶Sb	¹²⁷Te	¹²⁸I	¹²⁹Xe	¹³⁰Cs	¹³¹Ba	¹³²La	¹³³Ce	¹³⁴Pr	¹³⁵Nd		¹³⁷Sm		64
																																													76		¹²³Ag	¹²⁴Cd	¹²⁵In	¹²⁶Sn	¹²⁷Sb	¹²⁸Te	¹²⁹I	¹³⁰Xe	¹³¹Cs	¹³²Ba	¹³³La	¹³⁴Ce	¹³⁵Pr	¹³⁶Nd	¹³⁷Pm	¹³⁸Sm	¹³⁹Eu	Gd
																																														77			¹²⁶In	¹²⁷Sn	¹²⁸Sb	¹²⁹Te	¹³⁰I	¹³¹Xe	¹³²Cs	¹³³Ba	¹³⁴La	¹³⁵Ce	¹³⁶Pr	¹³⁷Nd	¹³⁸Pm	¹³⁹Sm	¹⁴⁰Eu		65
																																															78		¹²⁷In	¹²⁸Sn	¹²⁹Sb	¹³⁰Te	¹³¹I	¹³²Xe	¹³³Cs	¹³⁴Ba	¹³⁵La	¹³⁶Ce	¹³⁷Pr	¹³⁸Nd	¹³⁹Pm	¹⁴⁰Sm	¹⁴¹Eu	¹⁴²Gd	Tb	66
																																															79		¹²⁸In	¹²⁹Sn	¹³⁰Sb	¹³¹Te	¹³²I	¹³³Xe	¹³⁴Cs	¹³⁵Ba	¹³⁶La	¹³⁷Ce	¹³⁸Pr	¹³⁹Nd	¹⁴⁰Pm	¹⁴¹Sm	¹⁴²Eu	¹⁴³Gd		Dy	67	68	69
																																															80		¹²⁹In	¹³⁰Sn	¹³¹Sb	¹³²Te	¹³³I	¹³⁴Xe	¹³⁵Cs	¹³⁶Ba	¹³⁷La	¹³⁸Ce	¹³⁹Pr	¹⁴⁰Nd	¹⁴¹Pm	¹⁴²Sm	¹⁴³Eu	¹⁴⁴Gd			Ho	Er	Tm	70
																																															81		¹³⁰In	¹³¹Sn	¹³²Sb	¹³³Te	¹³⁴I	¹³⁵Xe	¹³⁶Cs	¹³⁷Ba	¹³⁸La	¹³⁹Ce	¹⁴⁰Pr	¹⁴¹Nd	¹⁴²Pm	¹⁴³Sm	¹⁴⁴Eu	¹⁴⁵Gd	¹⁴⁶Tb	¹⁴⁷Dy				Yb	71
																																															82		¹³¹In	¹³²Sn	¹³³Sb	¹³⁴Te	¹³⁵I	¹³⁶Xe	¹³⁷Cs	¹³⁸Ba	¹³⁹La	¹⁴⁰Ce	¹⁴¹Pr	¹⁴²Nd	¹⁴³Pm	¹⁴⁴Sm	¹⁴⁵Eu	¹⁴⁶Gd	¹⁴⁷Tb	¹⁴⁸Dy		¹⁵⁰Er	¹⁵¹Tm		Lu	72
																																															83		¹³²In	¹³³Sn	¹³⁴Sb	¹³⁵Te	¹³⁶I	¹³⁷Xe	¹³⁸Cs	¹³⁹Ba	¹⁴⁰La	¹⁴¹Ce	¹⁴²Pr	¹⁴³Nd	¹⁴⁴Pm	¹⁴⁵Sm	¹⁴⁶Eu	¹⁴⁷Gd	¹⁴⁸Tb	¹⁴⁹Dy	¹⁵⁰Ho	¹⁵¹Er				Hf
																																																84		¹³⁴Sn	¹³⁵Sb	¹³⁶Te	¹³⁷I	¹³⁸Xe	¹³⁹Cs	¹⁴⁰Ba	¹⁴¹La	¹⁴²Ce	¹⁴³Pr	¹⁴⁴Nd	¹⁴⁵Pm	¹⁴⁶Sm	¹⁴⁷Eu	¹⁴⁸Gd	¹⁴⁹Tb	¹⁵⁰Dy	¹⁵¹Ho	¹⁵²Er	¹⁵³Tm	¹⁵⁴Yb	¹⁵⁵Lu
																																																	85		¹³⁶Sb	¹³⁷Te	¹³⁸I	¹³⁹Xe	¹⁴⁰Cs	¹⁴¹Ba	¹⁴²La	¹⁴³Ce	¹⁴⁴Pr	¹⁴⁵Nd	¹⁴⁶Pm	¹⁴⁷Sm	¹⁴⁸Eu	¹⁴⁹Gd	¹⁵⁰Tb	¹⁵¹Dy	¹⁵²Ho	¹⁵³Er	¹⁵⁴Tm	¹⁵⁵Yb	¹⁵⁶Lu	¹⁵⁷Hf	73	74
																																																		86		¹³⁸Te	¹³⁹I	¹⁴⁰Xe	¹⁴¹Cs	¹⁴²Ba	¹⁴³La	¹⁴⁴Ce	¹⁴⁵Pr	¹⁴⁶Nd	¹⁴⁷Pm	¹⁴⁸Sm	¹⁴⁹Eu	¹⁵⁰Gd	¹⁵¹Tb	¹⁵²Dy	¹⁵³Ho	¹⁵⁴Er	¹⁵⁵Tm	¹⁵⁶Yb		¹⁵⁸Hf	Ta	W
																																																			87		¹⁴⁰I	¹⁴¹Xe	¹⁴²Cs	¹⁴³Ba	¹⁴⁴La	¹⁴⁵Ce	¹⁴⁶Pr	¹⁴⁷Nd	¹⁴⁸Pm	¹⁴⁹Sm	¹⁵⁰Eu	¹⁵¹Gd	¹⁵²Tb	¹⁵³Dy	¹⁵⁴Ho	¹⁵⁵Er	¹⁵⁶Tm	¹⁵⁷Yb		¹⁵⁹Hf
																																																			88		¹⁴¹I	¹⁴²Xe	¹⁴³Cs	¹⁴⁴Ba	¹⁴⁵La	¹⁴⁶Ce	¹⁴⁷Pr	¹⁴⁸Nd	¹⁴⁹Pm	¹⁵⁰Sm	¹⁵¹Eu	¹⁵²Gd	¹⁵³Tb	¹⁵⁴Dy	¹⁵⁵Ho	¹⁵⁶Er	¹⁵⁷Tm	¹⁵⁸Yb		¹⁶⁰Hf		¹⁶²W
																																																			89		¹⁴²I	¹⁴³Xe	¹⁴⁴Cs	¹⁴⁵Ba	¹⁴⁶La	¹⁴⁷Ce	¹⁴⁸Pr	¹⁴⁹Nd	¹⁵⁰Pm	¹⁵¹Sm	¹⁵²Eu	¹⁵³Gd	¹⁵⁴Tb	¹⁵⁵Dy	¹⁵⁶Ho	¹⁵⁷Er	¹⁵⁸Tm			¹⁶¹Hf		¹⁶³W
																																																				90		¹⁴⁴Xe	¹⁴⁵Cs	¹⁴⁶Ba	¹⁴⁷La	¹⁴⁸Ce	¹⁴⁹Pr	¹⁵⁰Nd	¹⁵¹Pm	¹⁵²Sm	¹⁵³Eu	¹⁵⁴Gd	¹⁵⁵Tb	¹⁵⁶Dy	¹⁵⁷Ho	¹⁵⁸Er	¹⁵⁹Tm	¹⁶⁰Yb	¹⁶¹Lu			¹⁶⁴W	75	76
																																																				91		¹⁴⁵Xe	¹⁴⁶Cs		¹⁴⁸La	¹⁴⁹Ce	¹⁵⁰Pr	¹⁵¹Nd	¹⁵²Pm	¹⁵³Sm	¹⁵⁴Eu	¹⁵⁵Gd	¹⁵⁶Tb	¹⁵⁷Dy	¹⁵⁸Ho	¹⁵⁹Er	¹⁶⁰Tm	¹⁶¹Yb	¹⁶²Lu			¹⁶⁵W	Re	Os	77
																																																								92		¹⁵⁰Ce	¹⁵¹Pr	¹⁵²Nd	¹⁵³Pm	¹⁵⁴Sm	¹⁵⁵Eu	¹⁵⁶Gd	¹⁵⁷Tb	¹⁵⁸Dy	¹⁵⁹Ho	¹⁶⁰Er	¹⁶¹Tm	¹⁶²Yb				¹⁶⁶W			Ir	78
																																																								93		¹⁵¹Ce			¹⁵⁴Pm	¹⁵⁵Sm	¹⁵⁶Eu	¹⁵⁷Gd	¹⁵⁸Tb	¹⁵⁹Dy	¹⁶⁰Ho	¹⁶¹Er	¹⁶²Tm	¹⁶³Yb	¹⁶⁴Lu		¹⁶⁶Ta			¹⁶⁹Os		Pt	79
																																																								94				¹⁵⁴Nd		¹⁵⁶Sm	¹⁵⁷Eu	¹⁵⁸Gd	¹⁵⁹Tb	¹⁶⁰Dy	¹⁶¹Ho	¹⁶²Er	¹⁶³Tm	¹⁶⁴Yb	¹⁶⁵Lu	¹⁶⁶Hf	¹⁶⁷Ta			¹⁷⁰Os	¹⁷¹Ir		Au	80
																																																											95			¹⁵⁷Sm	¹⁵⁸Eu	¹⁵⁹Gd	¹⁶⁰Tb	¹⁶¹Dy	¹⁶²Ho	¹⁶³Er	¹⁶⁴Tm	¹⁶⁵Yb	¹⁶⁶Lu	¹⁶⁷Hf	¹⁶⁸Ta		¹⁷⁰Re	¹⁷¹Os	¹⁷²Ir	¹⁷³Pt		Hg
																																																													96		¹⁵⁹Eu	¹⁶⁰Gd	¹⁶¹Tb	¹⁶²Dy	¹⁶³Ho	¹⁶⁴Er	¹⁶⁵Tm	¹⁶⁶Yb	¹⁶⁷Lu	¹⁶⁸Hf	¹⁶⁹Ta	¹⁷⁰W		¹⁷²Os	¹⁷¹Ir	¹⁷⁴Pt	¹⁷⁵Au
																																																													97		¹⁶⁰Eu	¹⁶¹Gd	¹⁶²Tb	¹⁶³Dy	¹⁶⁴Ho	¹⁶⁵Er	¹⁶⁶Tm	¹⁶⁷Yb	¹⁶⁸Lu	¹⁶⁹Hf	¹⁷⁰Ta	¹⁷¹W	¹⁷²Re	¹⁷³Os	¹⁷⁴Ir	¹⁷⁵Pt	¹⁷⁶Au	¹⁷⁷Hg
																																																														98		¹⁶²Gd	¹⁶³Tb	¹⁶⁴Dy	¹⁶⁵Ho	¹⁶⁶Er	¹⁶⁷Tm	¹⁶⁸Yb	¹⁶⁹Lu	¹⁷⁰Hf	¹⁷¹Ta	¹⁷²W		¹⁷⁴Os	¹⁷⁵Ir	¹⁷⁶Pt	¹⁷⁷Au	¹⁷⁸Hg
																																																															99		¹⁶⁴Tb	¹⁶⁵Dy	¹⁶⁶Ho	¹⁶⁷Er	¹⁶⁸Tm	¹⁶⁹Yb	¹⁷⁰Lu	¹⁷¹Hf	¹⁷²Ta	¹⁷³W	¹⁷⁴Re	¹⁷⁵Os	¹⁷⁶Ir	¹⁷⁷Pt	¹⁷⁸Au	¹⁷⁹Hg	81
																																																																100		¹⁶⁶Dy	¹⁶⁷Ho	¹⁶⁸Er	¹⁶⁹Tm	¹⁷⁰Yb	¹⁷¹Lu	¹⁷²Hf	¹⁷³Ta	¹⁷⁴W	¹⁷⁵Re	¹⁷⁶Os	¹⁷⁷Ir	¹⁷⁸Pt	¹⁷⁹Au	¹⁸⁰Hg	Tl	82
																																																																101		¹⁶⁷Dy	¹⁶⁸Ho	¹⁶⁹Er	¹⁷⁰Tm	¹⁷¹Yb	¹⁷²Lu	¹⁷³Hf	¹⁷⁴Ta	¹⁷⁵W	¹⁷⁶Re	¹⁷⁷Os	¹⁷⁸Ir	¹⁷⁹Pt		¹⁸¹Hg		Pb
																																																																102		¹⁶⁹Ho	¹⁷⁰Er	¹⁷¹Tm	¹⁷²Yb	¹⁷³Lu	¹⁷⁴Hf	¹⁷⁵Ta	¹⁷⁶W	¹⁷⁷Re	¹⁷⁸Os	¹⁷⁹Ir	¹⁸⁰Pt	¹⁸¹Au	¹⁸²Hg
																																																																103		¹⁷⁰Ho	¹⁷¹Er	¹⁷²Tm	¹⁷³Yb	¹⁷⁴Lu	¹⁷⁵Hf	¹⁷⁶Ta	¹⁷⁷W	¹⁷⁸Re	¹⁷⁹Os	¹⁸⁰Ir	¹⁸¹Pt	¹⁸²Au	¹⁸³Hg	¹⁸⁴Tl	¹⁸⁵Pb	83
																																																																104		¹⁷²Er	¹⁷³Tm	¹⁷⁴Yb	¹⁷⁵Lu	¹⁷⁶Hf	¹⁷⁷Ta	¹⁷⁸W	¹⁷⁹Re	¹⁸⁰Os	¹⁸¹Ir	¹⁸²Pt	¹⁸³Au	¹⁸⁴Hg	¹⁸⁵Tl	¹⁸⁶Pb	Bi
																																																																105		¹⁷³Er	¹⁷⁴Tm	¹⁷⁵Yb	¹⁷⁶Lu	¹⁷⁷Hf	¹⁷⁸Ta	¹⁷⁹W	¹⁸⁰Re	¹⁸¹Os	¹⁸²Ir	¹⁸³Pt	¹⁸⁴Au	¹⁸⁵Hg	¹⁸⁶Tl	¹⁸⁷Pb		84
																																																																106		¹⁷⁵Tm	¹⁷⁶Yb	¹⁷⁷Lu	¹⁷⁸Hf	¹⁷⁹Ta	¹⁸⁰W	¹⁸¹Re	¹⁸²Os	¹⁸³Ir	¹⁸⁴Pt	¹⁸⁵Au	¹⁸⁶Hg	¹⁸⁷Tl	¹⁸⁸Pb	¹⁸⁹Bi	Po	85
																																																																107		¹⁷⁶Tm	¹⁷⁷Yb	¹⁷⁸Lu	¹⁷⁹Hf	^180mTa	¹⁸¹W	¹⁸²Re	¹⁸³Os	¹⁸⁴Ir	¹⁸⁵Pt	¹⁸⁶Au	¹⁸⁷Hg	¹⁸⁸Tl	¹⁸⁹Pb	¹⁹⁰Bi		At
																																																																108		¹⁷⁸Yb	¹⁷⁹Lu	¹⁸⁰Hf	¹⁸¹Ta	¹⁸²W	¹⁸³Re	¹⁸⁴Os	¹⁸⁵Ir	¹⁸⁶Pt	¹⁸⁷Au	¹⁸⁸Hg	¹⁸⁹Tl	¹⁹⁰Pb	¹⁹¹Bi
																																																																109		¹⁸⁰Lu	¹⁸¹Hf	¹⁸²Ta	¹⁸³W	¹⁸⁴Re	¹⁸⁵Os	¹⁸⁶Ir	¹⁸⁷Pt	¹⁸⁸Au	¹⁸⁹Hg	¹⁹⁰Tl	¹⁹¹Pb	¹⁹²Bi	¹⁹³Po	¹⁹⁴At
																																																																110		¹⁸²Hf	¹⁸³Ta	¹⁸⁴W	¹⁸⁵Re	¹⁸⁶Os	¹⁸⁷Ir	¹⁸⁸Pt	¹⁸⁹Au	¹⁹⁰Hg	¹⁹¹Tl	¹⁹²Pb	¹⁹³Bi	¹⁹⁴Po	¹⁹⁵At	86
																																																																111		¹⁸³Hf	¹⁸⁴Ta	¹⁸⁵W	¹⁸⁶Re	¹⁸⁷Os	¹⁸⁸Ir	¹⁸⁹Pt	¹⁹⁰Au	¹⁹¹Hg	¹⁹²Tl	¹⁹³Pb	¹⁹⁴Bi	¹⁹⁵Po	¹⁹⁶At	Rn
																																																																112		¹⁸⁴Hf	¹⁸⁵Ta	¹⁸⁶W	¹⁸⁷Re	¹⁸⁸Os	¹⁸⁹Ir	¹⁹⁰Pt	¹⁹¹Au	¹⁹²Hg	¹⁹³Tl	¹⁹⁴Pb	¹⁹⁵Bi	¹⁹⁶Po	¹⁹⁷At		87
																																																																113		¹⁸⁵Hf	¹⁸⁶Ta	¹⁸⁷W	¹⁸⁸Re	¹⁸⁹Os	¹⁹⁰Ir	¹⁹¹Pt	¹⁹²Au	¹⁹³Hg	¹⁹⁴Tl	¹⁹⁵Pb	¹⁹⁶Bi	¹⁹⁷Po	¹⁹⁸At		Fr
																																																																114			¹⁸⁸W	¹⁸⁹Re	¹⁹⁰Os	¹⁹¹Ir	¹⁹²Pt	¹⁹³Au	¹⁹⁴Hg	¹⁹⁵Tl	¹⁹⁶Pb	¹⁹⁷Bi	¹⁹⁸Po	¹⁹⁹At	²⁰⁰Rn		88
																																																																115		¹⁸⁹W	¹⁹⁰Re	¹⁹¹Os	¹⁹²Ir	¹⁹³Pt	¹⁹⁴Au	¹⁹⁵Hg	¹⁹⁶Tl	¹⁹⁷Pb	¹⁹⁸Bi	¹⁹⁹Po	²⁰⁰At	²⁰¹Rn		Ra
																																																																116		¹⁹⁰W	¹⁹¹Re	¹⁹²Os	¹⁹³Ir	¹⁹⁴Pt	¹⁹⁵Au	¹⁹⁶Hg	¹⁹⁷Tl	¹⁹⁸Pb	¹⁹⁹Bi	²⁰⁰Po	²⁰¹At	²⁰²Rn	²⁰³Fr		89
																																																																117		¹⁹²Re	¹⁹³Os	¹⁹⁴Ir	¹⁹⁵Pt	¹⁹⁶Au	¹⁹⁷Hg	¹⁹⁸Tl	¹⁹⁹Pb	²⁰⁰Bi	²⁰¹Po	²⁰²At	²⁰³Rn	²⁰⁴Fr		Ac
																																																																118		¹⁹⁴Os	¹⁹⁵Ir	¹⁹⁶Pt	¹⁹⁷Au	¹⁹⁸Hg	¹⁹⁹Tl	²⁰⁰Pb	²⁰¹Bi	²⁰²Po	²⁰³At	²⁰⁴Rn	²⁰⁵Fr	²⁰⁶Ra
																																																																119		¹⁹⁵Os	¹⁹⁶Ir	¹⁹⁷Pt	¹⁹⁸Au	¹⁹⁹Hg	²⁰⁰Tl	²⁰¹Pb	²⁰²Bi	²⁰³Po	²⁰⁴At	²⁰⁵Rn	²⁰⁶Fr	²⁰⁷Ra		90
																																																																120		¹⁹⁶Os	¹⁹⁷Ir	¹⁹⁸Pt	¹⁹⁹Au	²⁰⁰Hg	²⁰¹Tl	²⁰²Pb	²⁰³Bi	²⁰⁴Po	²⁰⁵At	²⁰⁶Rn	²⁰⁷Fr	²⁰⁸Ra	²⁰⁹Ac	Th
																																																																121		¹⁹⁸Ir	¹⁹⁹Pt	²⁰⁰Au	²⁰¹Hg	²⁰²Tl	²⁰³Pb	²⁰⁴Bi	²⁰⁵Po	²⁰⁶At	²⁰⁷Rn	²⁰⁸Fr	²⁰⁹Ra	²¹⁰Ac		91
																																																																122		²⁰⁰Pt	²⁰¹Au	²⁰²Hg	²⁰³Tl	²⁰⁴Pb	²⁰⁵Bi	²⁰⁶Po	²⁰⁷At	²⁰⁸Rn	²⁰⁹Fr	²¹⁰Ra	²¹¹Ac		Pa
																																																																123		²⁰¹Pt	²⁰²Au	²⁰³Hg	²⁰⁴Tl	²⁰⁵Pb	²⁰⁶Bi	²⁰⁷Po	²⁰⁸At	²⁰⁹Rn	²¹⁰Fr	²¹¹Ra	²¹²Ac	²¹³Th
																																																																124		²⁰³Au	²⁰⁴Hg	²⁰⁵Tl	²⁰⁶Pb	²⁰⁷Bi	²⁰⁸Po	²⁰⁹At	²¹⁰Rn	²¹¹Fr	²¹²Ra	²¹³Ac	²¹⁴Th
																																																																125		²⁰⁴Au	²⁰⁵Hg	²⁰⁶Tl	²⁰⁷Pb	²⁰⁸Bi	²⁰⁹Po	²¹⁰At	²¹¹Rn	²¹²Fr	²¹³Ra	²¹⁴Ac	²¹⁵Th	²¹⁶Pa
																																																																126		²⁰⁶Hg	²⁰⁷Tl	²⁰⁸Pb	²⁰⁹Bi	²¹⁰Po	²¹¹At	²¹²Rn	²¹³Fr	²¹⁴Ra	²¹⁵Ac	²¹⁶Th
																																																																127		²⁰⁸Tl	²⁰⁹Pb	²¹⁰Bi	²¹¹Po	²¹²At	²¹³Rn	²¹⁴Fr	²¹⁵Ra	²¹⁶Ac	²¹⁷Th
																																																																128		²⁰⁹Tl	²¹⁰Pb	²¹¹Bi	²¹²Po	²¹³At	²¹⁴Rn	²¹⁵Fr	²¹⁶Ra	²¹⁷Ac	²¹⁸Th
																																																																129		²¹⁰Tl	²¹¹Pb	²¹²Bi	²¹³Po	²¹⁴At	²¹⁵Rn	²¹⁶Fr	²¹⁷Ra	²¹⁸Ac	²¹⁹Th
																																																																130		²¹²Pb	²¹³Bi	²¹⁴Po	²¹⁵At	²¹⁶Rn	²¹⁷Fr	²¹⁸Ra	²¹⁹Ac	²²⁰Th
																																																																131		²¹³Pb	²¹⁴Bi	²¹⁵Po	²¹⁶At	²¹⁷Rn	²¹⁸Fr	²¹⁹Ra	²²⁰Ac	²²¹Th	²²²Pa	92
																																																																132		²¹⁴Pb	²¹⁵Bi	²¹⁶Po	²¹⁷At	²¹⁸Rn	²¹⁹Fr	²²⁰Ra	²²¹Ac	²²²Th	²²³Pa	U	93
																																																																133			²¹⁷Po	²¹⁸At	²¹⁹Rn	²²⁰Fr	²²¹Ra	²²²Ac	²²³Th	²²⁴Pa		Np	94
																																																																134		²¹⁸Po	²¹⁹At	²²⁰Rn	²²¹Fr	²²²Ra	²²³Ac	²²⁴Th	²²⁵Pa	²²⁶U		Pu	95
																																																																135			²²¹Rn	²²²Fr	²²³Ra	²²⁴Ac	²²⁵Th	²²⁶Pa	²²⁷U	²²⁸Np		Am
																																																																136		²²²Rn	²²³Fr	²²⁴Ra	²²⁵Ac	²²⁶Th	²²⁷Pa	²²⁸U	²²⁹Np			96
																																																																137		²²³Rn	²²⁴Fr	²²⁵Ra	²²⁶Ac	²²⁷Th	²²⁸Pa	²²⁹U	²³⁰Np		²³²Am	Cm
																																																																138		²²⁴Rn	²²⁵Fr	²²⁶Ra	²²⁷Ac	²²⁸Th	²²⁹Pa	²³⁰U	²³¹Np	²³²Pu
																																																																139		²²⁵Rn	²²⁶Fr	²²⁷Ra	²²⁸Ac	²²⁹Th	²³⁰Pa	²³¹U	²³²Np	²³³Pu	²³⁴Am		97	98	99	100
																																																																140		²²⁶Rn	²²⁷Fr	²²⁸Ra	²²⁹Ac	²³⁰Th	²³¹Pa	²³²U	²³³Np	²³⁴Pu	²³⁵Am	²³⁶Cm	Bk	Cf	Es	Fm
																																																																141		²²⁸Fr	²²⁹Ra	²³⁰Ac	²³¹Th	²³²Pa	²³³U	²³⁴Np	²³⁵Pu	²³⁶Am	²³⁷Cm
																																																																142		²²⁹Fr	²³⁰Ra	²³¹Ac	²³²Th	²³³Pa	²³⁴U	²³⁵Np	²³⁶Pu	²³⁷Am	²³⁸Cm	²³⁹Bk	²⁴⁰Cf	²⁴¹Es	²⁴²Fm
																																																																143			²³²Ac	²³³Th	²³⁴Pa	²³⁵U	²³⁶Np	²³⁷Pu	²³⁸Am	²³⁹Cm	²⁴⁰Bk	²⁴¹Cf	²⁴²Es	²⁴³Fm
																																																																144			²³⁴Th	²³⁵Pa	²³⁶U	²³⁷Np	²³⁸Pu	²³⁹Am	²⁴⁰Cm	²⁴¹Bk	²⁴²Cf	²⁴³Es	²⁴⁴Fm	101
																																																																145		²³⁵Th	²³⁶Pa	²³⁷U	²³⁸Np	²³⁹Pu	²⁴⁰Am	²⁴¹Cm	²⁴²Bk	²⁴³Cf	²⁴⁴Es	²⁴⁵Fm	Md	102
																																																																146		²³⁶Th	²³⁷Pa	²³⁸U	²³⁹Np	²⁴⁰Pu	²⁴¹Am	²⁴²Cm	²⁴³Bk	²⁴⁴Cf	²⁴⁵Es	²⁴⁶Fm		No	103	104
																																																																147		²³⁸Pa	²³⁹U	²⁴⁰Np	²⁴¹Pu	²⁴²Am	²⁴³Cm	²⁴⁴Bk	²⁴⁵Cf	²⁴⁶Es	²⁴⁷Fm	²⁴⁸Md		Lr	Rf	105
																																																																148		²⁴⁰U	²⁴¹Np	²⁴²Pu	²⁴³Am	²⁴⁴Cm	²⁴⁵Bk	²⁴⁶Cf	²⁴⁷Es	²⁴⁸Fm	²⁴⁹Md	²⁵⁰No			Db
																																																																149			²⁴³Pu	²⁴⁴Am	²⁴⁵Cm	²⁴⁶Bk	²⁴⁷Cf	²⁴⁸Es	²⁴⁹Fm	²⁵⁰Md	²⁵¹No	²⁵²Lr	²⁵³Rf		106
																																																																150		²⁴⁴Pu	²⁴⁵Am	²⁴⁶Cm	²⁴⁷Bk	²⁴⁸Cf	²⁴⁹Es	²⁵⁰Fm	²⁵¹Md	²⁵²No	²⁵³Lr	²⁵⁴Rf	²⁵⁵Db	Sg	107
																																																																151		²⁴⁵Pu	²⁴⁶Am	²⁴⁷Cm	²⁴⁸Bk	²⁴⁹Cf	²⁵⁰Es	²⁵¹Fm	²⁵²Md	²⁵³No	²⁵⁴Lr	²⁵⁵Rf	²⁵⁶Db		Bh
																																																																152		²⁴⁶Pu	²⁴⁷Am	²⁴⁸Cm	²⁴⁹Bk	²⁵⁰Cf	²⁵¹Es	²⁵²Fm	²⁵³Md	²⁵⁴No	²⁵⁵Lr	²⁵⁶Rf	²⁵⁷Db	²⁵⁸Sg		108
																																																																153			²⁴⁹Cm	²⁵⁰Bk	²⁵¹Cf	²⁵²Es	²⁵³Fm	²⁵⁴Md	²⁵⁵No	²⁵⁶Lr	²⁵⁷Rf	²⁵⁸Db	²⁵⁹Sg	²⁶⁰Bh	Hs	109
																																																																154		²⁵⁰Cm	²⁵¹Bk	²⁵²Cf	²⁵³Es	²⁵⁴Fm	²⁵⁵Md	²⁵⁶No	²⁵⁷Lr	²⁵⁸Rf	²⁵⁹Db	²⁶⁰Sg	²⁶¹Bh		Mt	110
																																																																155		²⁵¹Cm	²⁵²Bk	²⁵³Cf	²⁵⁴Es	²⁵⁵Fm	²⁵⁶Md	²⁵⁷No	²⁵⁸Lr	²⁵⁹Rf	²⁶⁰Db	²⁶¹Sg	²⁶²Bh	²⁶³Hs		Ds	111
																																																																156		²⁵³Bk	²⁵⁴Cf	²⁵⁵Es	²⁵⁶Fm	²⁵⁷Md	²⁵⁸No	²⁵⁹Lr	²⁶⁰Rf	²⁶¹Db	²⁶²Sg	²⁶³Bh	²⁶⁴Hs	²⁶⁵Mt		Rg
																																																																157		²⁵⁴Bk	²⁵⁵Cf	²⁵⁶Es	²⁵⁷Fm	²⁵⁸Md	²⁵⁹No	²⁶⁰Lr	²⁶¹Rf	²⁶²Db	²⁶³Sg	²⁶⁴Bh	²⁶⁵Hs	²⁶⁶Mt	²⁶⁷Ds
																																																																158		²⁵⁶Cf	²⁵⁷Es	²⁵⁸Fm	²⁵⁹Md	²⁶⁰No	²⁶¹Lr	²⁶²Rf	²⁶³Db	²⁶⁴Sg	²⁶⁵Bh	²⁶⁶Hs	²⁶⁷Mt	²⁶⁸Ds
																																																																159			²⁵⁹Fm	²⁶⁰Md	²⁶¹No	²⁶²Lr	²⁶³Rf	²⁶⁴Db	²⁶⁵Sg	²⁶⁶Bh	²⁶⁷Hs	²⁶⁸Mt	²⁶⁹Ds
																																																																160			²⁶²No	²⁶³Lr	²⁶⁴Rf	²⁶⁵Db	²⁶⁶Sg	²⁶⁷Bh	²⁶⁸Hs	²⁶⁹Mt	²⁷⁰Ds
																																																																161					²⁶⁹Hs	²⁷⁰Mt	²⁷¹Ds	²⁷²Rg
																																																																162		²⁷¹Mt	²⁷²Ds

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Table des isotopes

Les demi-vies sont indiquées par la couleur de la cellule de chaque isotope ; les isotopes ayant deux modes de désintégration qui diffèrent par leur demi-vie ont des couleurs de fond et de bordure différentes.

Demi-vies
Él	Instable	Simplement listés mais non détaillés
Él	1-10 jours
Él	10-100 jours
Él	100 jours - 10 années
Él	10-10 000 années
Él	>10 000 années
Él	Radioélément naturel. Période < 10¹² a
Él	Stable. Période > 10¹² a	Couleur de fond grise et bordure ocre si le radionucléide est présent dans la nature

Les analyses isotopiques consistent à mesurer la composition isotopique d'un certain élément chimique dans un matériau (minéral, roche, tissu biologique, etc.), ou bien seulement un ou quelques rapports isotopiques de cet élément. Elles servent à dater le matériau (sa formation ou certains événements qu'il a subis) ou à en établir l'origine.

Méthodes

Article détaillé : Spectrométrie de masse.

La mesure d'une composition ou d'un rapport isotopique peut se faire in situ (directement sur le matériau) ou ex situ (sur un échantillon prélevé et préparé pour l'analyse). Les mesures in situ ont l'avantage de permettre une cartographie des rapports isotopiques, mais les mesures ex situ sont généralement plus précises.

Une large majorité des analyses isotopiques sont faites ex situ dans un spectromètre de masse : une partie des atomes d'un échantillon sont ionisés, les ions sont accélérés par un champ électrique indépendamment de leur masse puis les ions de masses différentes sont séparés par un champ magnétique et recueillis séparément, on mesure alors les nombres d'ions recueillis ayant les masses auxquelles on s'intéresse et on en calcule les rapports ou les proportions.

Dans les spectromètres de masse à source solide, l'échantillon est généralement un dépôt solide obtenu par dissolution acide d'un morceau du matériau étudié, séparation chimique dé l'élément chimique étudié, dépôt liquide sur un filament et séchage.
Dans les spectromètres de masse à source gazeuse, l'échantillon est le gaz (argon, xénon, dioxygène, etc.) se dégageant d'un morceau du matériau étudié, par chauffage progressif.

Outre la source des ions, les spectromètre diffèrent par leur tension accélératrice, la puissance de leur électroaimant et le processus de mesure des nombres d'ions. Les spectromètres de masse de dernière génération sont des appareils de très haute technologie, permettant la mesure des rapports isotopiques avec une précision de l'ordre du millionième.

Les analyses isotopiques in situ sont réalisées à l'aide d'une sonde ionique. Un fragment de l'objet étudié est bombardé par un faisceau d'ions (d'un même élément chimique qu'on n'analysera pas) et émet un faisceau d'ions « secondaires » représentatif de la composition chimique et isotopique de la surface de l'objet. Ces ions sont ensuite analysés « en vol » par spectrométrie de masse.

Une méthode complètement différente des précédentes est la mesure de vibrations atomiques dans un microscope électronique, décrite en 2022. Il devient possible d'identifier les isotopes chimiques à une échelle sub-nanométrique. Ceci devrait permettre, à cette résolution, de construire et suivre des domaines isotopiques^[4].

Applications

Articles détaillés : Datation radiométrique, Paléoclimatologie et Traçage isotopique.

Les applications des analyses isotopiques mettent à profit la variabilité de la composition isotopique de nombreux éléments chimiques, due aux différences de caractéristiques nucléaires et de propriétés physicochimiques des isotopes d'un même élément :

les caractéristiques nucléaires des différents isotopes peuvent être très différentes :
- dans la nucléosynthèse stellaire, ces isotopes sont produits dans des proportions différentes par les différents processus (fusion nucléaire, processus s, processus p, spallation),
- l'abondance d'un isotope peut diminuer au cours du temps parce qu'il est radioactif,
- l'abondance d'un isotope peut augmenter au cours du temps parce qu'il est radiogénique ou cosmogénique ;
la présence de neutrons en nombres différents entraîne des différences entre les propriétés électroniques et les masses des différents isotopes, ce qui se traduit par des différences de propriétés physiques (transitions de phase, diffusion gazeuse) et chimiques (grandeurs thermodynamiques, vitesses de réaction) :
- la proportion des différents isotopes peut ne pas être la même dans deux substances en équilibre. Cet effet est surtout sensible pour les éléments les plus légers (H, He, Li, Be, B, C, N, O),
- les substances différant par leur composition isotopique se transforment (condensation ou évaporation, fusion ou solidification) ou réagissent à des vitesses différentes.

Ces différents processus à l'origine des différences de composition isotopique ont de nombreuses applications :

les différences de productivité nucléosynthétique permettent de tracer l'origine des constituants primordiaux du Système solaire (grains présolaires, CAI, chondres) ;
le caractère radioactif, radiogénique ou cosmogénique de certains isotopes permet la datation de différents événements (mort d'un organisme, formation d'une roche ou d'un minéral, métamorphisme, impact cosmique, etc.). Il en découle un grand nombre de méthodes de datation différentes, applicables à différents contextes géologiques et différentes échelles de temps : datation au carbone 14, datation rubidium-strontium, datation uranium-plomb, datation argon-argon, datation par les traces de fission, datation par le déséquilibre radioactif, datation par un isotope cosmogénique, datation par une radioactivité éteinte, etc.

Un exemple très connu de couple d'isotopes est constitué par le carbone : le carbone est présent en grande majorité sous son isotope de masse atomique 12 (le « carbone 12 ») ; d'autre part, on peut trouver en faible quantité l'isotope de masse atomique 14 (le carbone 14), qui est chimiquement strictement équivalent au carbone 12, mais qui est radioactif. En effet, les neutrons supplémentaires du noyau rendent l'atome instable. Il se désintègre en donnant de l'azote 14 et en émettant un rayonnement bêta.

Le rapport ¹⁸O/¹⁶O (par exemple dans les apatites des fossiles de vertébrés) permet, dans une certaine mesure, de reconstituer certains paléoclimats^[5] ;
Dans le domaine médical (médecine légale, médecine du travail, toxicologie, etc.) l'analyse isotopique permet de différencier diverses sources de contamination, et souvent d'identifier ainsi la source d'une intoxication^[6].
Dans le domaine de l'évaluation environnementale, l'analyse isotopique d'un organisme, du sol ou de sédiments permet de différencier la partie naturelle de la part anthropique d'une contamination par certains métaux, dont le plomb^[7]. Sur la base de signatures isotopiques particulières, on peut distinguer le plomb de céramiques, du plomb issu de la combustion du charbon et de l'essence^[7]. On peut ainsi tracer l'origine d'une pollution actuelle ou passée (déposée dans les sédiments). On a ainsi pu montrer que dans la Baie de San Simón (partie intérieure de la Ría de Vigo située au nord-ouest de l'Espagne), selon les époques, l'homme a été responsable de 25 à 98 % des apports de plomb trouvé dans les échantillons de la zone intertidale, et de 9 à 84 % dans les échantillons subtidaux. Les variations temporelles observées dans les carottes de sédiments ont pu être reliées, d'abord aux retombées de fumées de combustion de charbon (60 à 70 % du plomb de la baie) avant la création d'une usine de céramique dans la région (dans les années 1970), qui est alors devenue la principale source de plomb (de 95 à 100 % des apports), avant qu'une nouvelle source soit dominante : l'essence plombée^[7]. L'histoire des immiscions de plomb dans l'environnement de cette baie a pu être ainsi déterminée pour tout le XX^e siècle, et même pour le XIX^e siècle pour la zone subtidale^[7].
L'analyse isotopique est utilisée dans les études du réseau trophique. En effet, les consommateurs présentent une signature isotopique directement reliée à celle de leurs aliments (elle en diffère peu, et suivant une loi connue). En analysant les rapports isotopiques d'un consommateur et de ses aliments potentiels, il est possible de reconstituer le régime probable du consommateur^[8].
La lutte contre les fraudes utilise la précision de ces analyses pour élucider des responsabilités criminelles (détermination de la marque d'une cartouche de chasse ou origine d'une balle à partir d'un échantillon de plomb) ou de fraudes alimentaires^[9] (par exemple l'analyse des rapports isotopiques stables (¹³C/¹²C et ¹⁵N/¹⁴N) d'échantillons de viande d'agneau (mesurée par spectrométrie de masse isotopique) permet de confirmer ou infirmer une origine géographique, ou même de savoir si l'animal a uniquement tété le lait de sa mère, ou reçu des supplémentations solides (maïs, soja…) ou été nourri d'herbe naturelle^[9]…
Ces analyses permettent aussi de différencier certains types d'agneau, mais aussi de vin, de jus de fruits, de miel^[9] ou de produits laitiers et fromages (dont AOC par exemple^[10]).
Un simple échantillon haché solide suffit et permet d'acquérir l'information pour un grand nombre de métabolites (acides aminés, acides gras, sucres, etc.)^[11].

Analyses isotopiques en archéologie

Depuis les années 90, l’archéologie a connu de nombreuses avancées en termes de techniques d’analyse, ce qui a non seulement permis de dater des échantillons, mais aussi d’obtenir des informations sur l’alimentation des populations animales et humaines^[12]. Il est donc possible de savoir quel régime alimentaire a été suivi par un individu à une époque et à une localisation donnée et ce à différents moments de sa vie selon le tissu squelettique étudié^[13]. En effet, la composition chimique des ossements dépend en partie des aliments consommés durant la vie et plus généralement de l’environnement de vie^[12]. Avec ces informations, il est possible de faire un lien entre l’alimentation et la place de l’individu en s’appuyant sur d’autres ressources archéologiques^[14].

L’analyse isotopique est l’une des méthodes les plus utilisées en archéologie à ce jour. Elle est utilisée entre autres à Grenoble au musée archéologique Saint-Laurent. Ce lieu n'est pas un simple musée puisque des recherches en archéologie sont encore en cours. En complément de cette méthode utilisant des isotopes, on peut s’appuyer sur l’usure dentaire et la présence de caries^[13].

En archéologie, l’analyse isotopique consiste à déterminer après extraction du collagène d’ossements et de dents fossilisées différents rapports isotopiques : ¹³C/¹⁴C, ¹³C/¹⁵N, ¹⁵N/¹⁴N, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr , Sr/Ca, ¹⁸O/¹⁶O. Elle est également utilisée pour étudier des tissus humains tels que les cheveux et la peau, remarquablement conservés dans des milieux humides, désertiques ou gelés^[15]. L’analyse du rapport ¹³C/¹⁴C, plus connue sous le nom la datation par carbone 14, et l’analyse du rapport ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr donne accès à l’âge des échantillons. L’analyse des rapports ¹³C/¹⁵N, ¹⁵N/¹⁴N, Sr/Ca permettent quant à eux d’en apprendre plus sur le régime alimentaire associé aux échantillons retrouvés. Plus particulièrement, le rapport ¹³C/¹⁵N permet de distinguer les régimes alimentaires des carnivores aux herbivores et met en lumière la consommation de certaines plantes telles que les plantes marines, de climat tempéré ou tropical^[15].

Pour la recherche (étude des propriétés d'un isotope particulier ou préparation de traceurs isotopiques), pour les applications médicales et pour l'industrie nucléaire civile (réacteurs) ou militaire (bombes A), on a besoin, à partir d'une substance ayant une certaine composition isotopique pour un certain élément (généralement sa composition naturelle), de l'enrichir en l'un de ses isotopes, voire de séparer le plus complètement possible un ou plusieurs isotopes.

Méthodes

Article détaillé : Enrichissement de l'uranium.

Quand les quantités à produire sont relativement faibles (du gramme au kilogramme), la séparation des isotopes d'une substance peut se faire par spectrométrie de masse, en utilisant des spectromètres de masse fondés sur le même principe que ceux utilisés pour la mesure des compositions isotopiques, mais adaptés à la récolte des isotopes séparés par le champ magnétique de l'aimant du spectromètre, à une échelle semi-industrielle.

Pour des quantités plus importantes, notamment pour enrichir l'uranium en uranium 235 dans l'industrie nucléaire, on utilise surtout la diffusion et la centrifugation, appliquées à l'hexafluorure d'uranium gazeux.

Notes

[A 1]
On indique le numéro atomique quand il aide à la compréhension, et notamment dans les réactions nucléaires et les réactions de désintégration pour comprendre le sort de chaque type de particule (proton ou neutron).
[A 2]
On écrit ainsi H₂O, HDO et D₂O les formules chimiques de l'eau légère, de l'eau semi-lourde et de l'eau lourde. Quand on n'utilise pas les symboles D et T, H₂O représente la formule de l'eau quelle que soit la composition isotopique de son hydrogène.
[A 3]
L'effet isotopique est très notable aussi, quoique déjà moins, pour l'hélium, le lithium et le béryllium, mais ces éléments n'ont pas la même importance dans la nature et dans les applications.
[A 4]
Compte tenu du rapport des masses, pour ce qui concerne les grandeurs par unité de masse.
[A 5]
On sait depuis 2003 que le bismuth 209 est radioactif, mais sa demi-vie est tellement grande (19 × 10¹⁸ années donc plus d'un milliard de fois l'âge de l'univers !) que pour toute considération pratique on peut le considérer comme stable.

Références

[1]
IUPAC, « isotopes » (consulté le 9 octobre 2023)
[2]
« Isotope », dictionnaire Larousse (consulté le 9 octobre 2023)
[3]
Milton H. Wahl and Harold C. Urey (1935). J. Chem. Phys. 3, 411. The Vapor Pressures of the Isotopic Forms of Water. « http://jcp.aip.org/resource/1/jcpsa6/v3/i7/p411_s1 »^{(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?)}.
[4]
(en) Jordan A. Hachtel, « Isotopes tracked on a sub-nanometre scale using electron spectroscopy », Nature, vol. 603, n^o 7899,‎ mars 2022, p. 36–37 (DOI 10.1038/d41586-022-00545-1, lire en ligne, consulté le 11 mars 2022).
[5]
Živilė Žigaité, Le rapport ¹⁸O/¹⁶O dans les apatites des vertébrés du Paléozoïque : possibilités et limites des reconstitutions paléoclimatiques ; Palaeoclimate and Stable Isotope Geochemistry
[6]
S. C. Maisant, A. F. Villa, J. Poupon, J. Langrand et R. Garnier, « L’analyse isotopique du plomb: un outil utile en santé au travail quand les sources d’exposition au plomb sont multiples », Archives des Maladies Professionnelles et de l'Environnement, vol. 77, n^o 3,‎ 2016, p. 485 (résumé).
[7]
(en) P. Álvarez-Iglesias, B. Rubio et J. Millos, « Isotopic identification of natural vs. anthropogenic lead sources in marine sediments from the inner Ría de Vigo (NW Spain) », Science of The Total Environment, vol. 437,‎ 15 octobre 2012, p. 22-35.
[8]
N Hette-Tronquart, J Belliard, Caractérisation des réseaux trophiques en cours d’eau, 2016 ()
[9]
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[10]
M.A Brescia, M Monfreda, A Buccolieri, C Carrino, Characterisation of the geographical origin of buffalo milk and mozzarella cheese by means of analytical and spectroscopic determinations ; Food Chemistry Volume 89, Issue 1, January 2005, Pages 139–147 (résumé)
[11]
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[12]
Estelle Herrscher, « Détection isotopique des modalités d’allaitement et de sevrage à partir des ossements archéologiques », Cahiers de Nutrition et de Diététique, vol. 48, n^o 2,‎ avril 2013, p. 75–85 (DOI 10.1016/j.cnd.2012.12.004, lire en ligne, consulté le 10 décembre 2023)
[13]
Estelle Herrscher, « Alimentation d’une population historique: Analyse des données isotopiques de la nécropole Saint-Laurent de Grenoble (XIII^e – X^e siècle, France) », Bulletins et mémoires de la société d'anthropologie de Paris, vol. 15, n^os 3-4,‎ 1^er décembre 2003, p. 149–269 (ISSN 0037-8984 et 1777-5469, DOI 10.4000/bmsap.550, lire en ligne, consulté le 10 décembre 2023)
[14]
Estelle Herrscher, Hervé Bocherens, Frédérique Valentin et Renée Colardelle, « Comportements alimentaires au Moyen Âge à Grenoble : application de la biogéochimie isotopique à la nécropole Saint-Laurent (XIII^e – XV^e siècles, Isère, France) », Comptes Rendus de l'Académie des Sciences - Series III - Sciences de la Vie, vol. 324, n^o 5,‎ mai 2001, p. 479–487 (DOI 10.1016/S0764-4469(01)01316-6, lire en ligne, consulté le 10 décembre 2023)
[15]
François Djindjian, Manuel d'archéologie, Armand Colin, 2011 (ISBN 978-2-200-26676-9, DOI 10.3917/arco.djind.2011.01, lire en ligne)