# Isotopes de l'aluminium

L'aluminium (Al) possède 22 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 21 et 42, ainsi que quatre isomères nucléaires. Seul $^{27}$Al est stable, ce qui fait de l'aluminium un élément monoisotopique. Si le radioisotope $^{26}$Al existe également dans la nature à l'état de traces comme isotope cosmogénique (d'une demi-vie de 7,17×10$^5$ années), l'abondance de $^{27}$Al est telle qu'on considère l'aluminium comme mononucléidique et on lui attribue une masse atomique standard de 26,9815386(8) u.
Tous les autres isotopes de l'aluminium ont une demi-vie inférieure à 7 minutes, et pour la plupart d'entre eux inférieure à une seconde. Les isotopes plus légers que $^{27}$Al se désintègrent principalement par émission de positron (β$^+$) en isotopes du magnésium, plus rarement en isotopes du sodium ou du néon, ceux plus lourds par désintégration β$^−$ en isotopes du silicium.

## Aluminium 26

Le noyau de l'aluminium 26 ($^{26}$Al) est constitué de 13 protons et de 13 neutrons. Il se désintègre par désintégration β$^+$ en magnésium 26 avec une demi-vie de 0,717 million d'années, ce qui donne une activité massique de 7,07 × 10$^8$ Bq/g.
L'aluminium 26 était déjà présent lors de la formation du Système solaire : ces noyaux initiaux ont aujourd'hui disparu (radioactivité éteinte), mais ils ont laissé des traces sous la forme d'un excès du rapport isotopique $^{26}$Mg/$^{24}$Mg (par rapport à sa valeur habituelle). Le rapport $^{26}$Al/$^{27}$Al initial du Système solaire, déduit des isochrones Al-Mg des enclaves réfractaires des chondrites de type CV, est estimé à 5,2 × 10$^{−5}$. Les rapports initiaux obtenus pour les inclusions réfractaires à grains fins de sept chondrites CR dites « réduites » s'étagent de (5,19 ± 0,17) à (3,35 ± 0,21) × 10$^{−5}$, ce qu'on interprète comme dû à la décroissance radioactive de $^{26}$Al dans la nébuleuse solaire, et donc comme un intervalle de temps (entre les dates de formation de ces inclusions) de 0,44 ± 0,07 Ma.
Sur Terre, l'aluminium 26 est produit à partir de l'argon 40 par spallation des rayons cosmiques dans l'atmosphère terrestre. L'aluminium 26 dû aux rayons cosmiques est mis à profit pour la datation radiométrique des sédiments marins, des nodules polymétalliques, de la glace des glaciers, du quartz, des formations rocheuses et des météorites.

## Table des isotopes

| Symbole de l'isotope | Z (p) | N (n) | Masse isotopique | Demi-vie | Mode(s) de désintégration$^,$ | Isotope(s)-fils | Spin nucléaire |
| Spin nucléaire |||
| $^{21}$Al | 13 | 8 | 21,02804(32)# | <35 ns | p | $^{20}$Mg | 1/2+# |
| $^{22}$Al | 13 | 9 | 22,01952(10)# | 59(3) ms | β$^+$ (96,7 %) | $^{22}$Mg | (3)+ |
| $^{22}$Al | 13 | 9 | 22,01952(10)# | 59(3) ms | β$^+$, 2p (2,5 %) | $^{20}$Ne | (3)+ |
| $^{22}$Al | 13 | 9 | 22,01952(10)# | 59(3) ms | β$^+$, p (0,8 %) | $^{21}$Na | (3)+ |
| $^{23}$Al | 13 | 10 | 23,007267(20) | 470(30) ms | β$^+$ (92 %) | $^{23}$Mg | 5/2+# |
| $^{23}$Al | 13 | 10 | 23,007267(20) | 470(30) ms | β$^+$, p (8 %) | $^{22}$Na | 5/2+# |
| $^{23m}$Al | | | | ~0,35 s | | | #79 |
| $^{24}$Al | 13 | 11 | 23,9999389(30) | 2,053(4) s | β$^+$ (99,95 %) | $^{24}$Mg | 4+ |
| $^{24}$Al | 13 | 11 | 23,9999389(30) | 2,053(4) s | β$^+$, α (0,0349 %) | $^{20}$Ne | 4+ |
| $^{24}$Al | 13 | 11 | 23,9999389(30) | 2,053(4) s | β$^+$, p (0,0159 %) | $^{23}$Na | 4+ |
| $^{24m}$Al | 425,8(1) keV | 425,8(1) keV | 425,8(1) keV | 131,3(25) ms | TI (82 %) | $^{24}$Al | 1+ |
| $^{24m}$Al | 425,8(1) keV | 425,8(1) keV | 425,8(1) keV | 131,3(25) ms | β$^+$ (18 %) | $^{24}$Mg | 1+ |
| $^{24m}$Al | 425,8(1) keV | 425,8(1) keV | 425,8(1) keV | 131,3(25) ms | β$^+$, α | $^{20}$Ne | 1+ |
| $^{25}$Al | 13 | 12 | 24,9904281(5) | 7,183(12) s | β$^+$ | $^{25}$Mg | 5/2+ |
| $^{26}$Al$^,$ | 13 | 13 | 25,98689169(6) | 7,17(24)×10$^5$ a | β$^+$ | $^{26}$Mg | 5+ |
| $^{26m}$Al | 228,305(13) keV | 228,305(13) keV | 228,305(13) keV | 6,3452(19) s | β$^+$ | $^{26}$Mg | 0+ |
| $^{27}$Al | 13 | 14 | 26,98153863(12) | Stable | Stable | Stable | 5/2+ |
| $^{28}$Al | 13 | 15 | 27,98191031(14) | 2,2414(12) min | β$^−$ | $^{28}$Si | 3+ |
| $^{29}$Al | 13 | 16 | 28,9804450(13) | 6,56(6) min | β$^−$ | $^{29}$Si | 5/2+ |
| $^{30}$Al | 13 | 17 | 29,982960(15) | 3,60(6) s | β$^−$ | $^{30}$Si | 3+ |
| $^{31}$Al | 13 | 18 | 30,983947(22) | 644(25) ms | β$^−$ (98,4 %) | $^{31}$Si | (3/2,5/2)+ |
| $^{31}$Al | 13 | 18 | 30,983947(22) | 644(25) ms | β$^−$, n (1,6 %) | $^{30}$Si | (3/2,5/2)+ |
| $^{32}$Al | 13 | 19 | 31,98812(9) | 31,7(8) ms | β$^−$ (99,3 %) | $^{32}$Si | 1+ |
| $^{32}$Al | 13 | 19 | 31,98812(9) | 31,7(8) ms | β$^−$, n (0,7 %) | $^{31}$Si | 1+ |
| $^{32m}$Al | 955,7(4) keV | 955,7(4) keV | 955,7(4) keV | 200(20) ns | | | (4+) |
| $^{33}$Al | 13 | 20 | 32,99084(8) | 41,7(2) ms | β$^−$ (91,5 %) | $^{33}$Si | (5/2+)# |
| $^{33}$Al | 13 | 20 | 32,99084(8) | 41,7(2) ms | β$^−$, n (8,5 %) | $^{32}$Si | (5/2+)# |
| $^{34}$Al | 13 | 21 | 33,99685(12) | 56,3(5) ms | β$^−$ (87,5 %) | $^{34}$Si | 4-# |
| $^{34}$Al | 13 | 21 | 33,99685(12) | 56,3(5) ms | β$^−$, n (12,5 %) | $^{33}$Si | 4-# |
| $^{35}$Al | 13 | 22 | 34,99986(19) | 38,6(4) ms | β$^−$ (74 %) | $^{35}$Si | 5/2+# |
| $^{35}$Al | 13 | 22 | 34,99986(19) | 38,6(4) ms | β$^−$, n (26 %) | $^{33}$Si | 5/2+# |
| $^{36}$Al | 13 | 23 | 36,00621(23) | 90(40) ms | β$^−$ (69 %) | $^{36}$Si | |
| $^{36}$Al | 13 | 23 | 36,00621(23) | 90(40) ms | β$^−$, n (31 %) | $^{35}$Si | |
| $^{37}$Al | 13 | 24 | 37,01068(36) | 10,7(13) ms | β$^−$ | $^{37}$Si | 3/2+ |
| $^{38}$Al | 13 | 25 | 38,01723(78) | 7,6(6) ms | β$^−$ | $^{38}$Si | |
| $^{39}$Al | 13 | 26 | 39,02297(158) | 7,6(16) ms | β$^−$ | $^{39}$Si | 3/2+# |
| $^{40}$Al | 13 | 27 | 40,03145(75)# | 10# ms [>260 ns] | | | |
| $^{41}$Al | 13 | 28 | 41,03833(86)# | 2# ms [>260 ns] | | | 3/2+# |
| $^{42}$Al | 13 | 29 | 42,04689(97)# | 1 ms | | | |
* ↑ Abréviation : TI : transition isomérique.
* ↑ Isotopes stables en gras.
* ↑ Utilisé en datation radiométrique pour des évènements du début de l'histoire du système solaire et pour les météorites.
* ↑ Isotope cosmogénique.

### Remarques

* 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 incertitudes élargies.