Thorium 229m - Définition

Le thorium 229m, noté ^229mTh, est un isomère nucléaire de l'isotope du thorium dont le nombre de masse est égal à 229 : son noyau atomique compte 90 protons et 139 neutrons avec un spin 3/2+ pour une masse atomique de 229,031762 g/mol. Le thorium 229 est caractérisé par un excès de masse de 29 579 904 ± 2 925 eV/c² et une énergie de liaison nucléaire de 1 748 341 213 ± 2 941 eV. Il provient de la désintégration α de l'uranium 233.

Le thorium 229m est peut-être l'isomère connu ayant la plus faible énergie d'excitation, à peine quelques électron-volts : cette énergie est si faible qu'elle est difficilement mesurable, l'estimation la plus récente la situant vers 7,6 ± 0,5 eV. Un consens plus ancien situait cette énergie autour de 3,5 ± 1,0 eV.

Ces niveaux d'énergie correspondent à des photons dans l'ultraviolet, et s'il était possible d'exciter l'isotope ²²⁹Th avec un laser ultraviolet de longueur d'onde adéquate, cela pourrait en faire des batteries à haute densité d'énergie, voire des horloges atomiques de précision.

La période radioactive du thorium 229m n'est pas non plus connue avec certitude, les valeurs les plus récentes la situant autour de cinq heures tandis qu'un consensus plus ancien l'établissait entre deux et trois jours.

Le thorium 229 résultant de la transition isomérique du thorium 229m connaît une désintégration α en radium 225 en libérant une énergie de désintégration de 5,168 MeV avec une période de 7 880 ans.