Diagramme N-Z

Sur la carte des nucléides, les nucléides stables sont symbolisés par une case noire (cf. document : « diagramme N-Z »). La vallée de stabilité apparaît ainsi dans la région centrale de la carte. Il existe environ 280 nucléides reconnus comme étant stables. On remarque que pour les noyaux stables légers (jusqu'à environ), le rapport est à peu près égal à 1, alors qu'il est supérieur à 1 pour les noyaux lourds.

On voit aussi que pour un même élément chimique (c'est-à-dire pour un même numéro atomique Z), il peut exister plusieurs isotopes stables et d'autres instables. Par exemple, le carbone naturel possède deux isotopes stables : le carbone 12 et le carbone 13 (respectivement à 98,9% et 1,1% d'abondances naturelles) (cf. document « début de la carte des nucléides »).

Le noyau stable le plus lourd est le plomb 208. Récemment (en 2003), on a découvert que le bismuth 209, que l'on croyait stable, se désintégrait par radioactivité , avec une demi-vie très longue de ans, soit plus d'un milliard de fois l'âge de l'univers (environ 15 milliards d'années) ! Cette découverte n'a pas encore été reportée sur la carte (les extraits présentés dans ce cours sont une version de 1998...)

D'autres noyaux sont symbolisés sur la carte par une case en partie noire : il s'agit de nucléides radioactifs présents en quantité non négligeable dans la nature. Le plus souvent ces noyaux ont une demi-vie très longue, de l'ordre de l'âge de la Terre (formation du système solaire). Par exemple l'uranium 238 a pour période 4,5 milliards d'années, ce qui explique qu'il soit encore présent dans le sol terrestre. L'uranium 234 fait exception à la règle : avec une demi-vie de seulement 250 000 ans, il aurait dû avoir depuis longtemps disparu du sol terrestre ! En réalité il y est toujours présent parce qu'il est un descendant de l'uranium 238, donc constamment renouvelé.