Izotopy astatu - Isotopes of astatine
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
Astat (85At) má 39 známých izotopy, z nichž všechny jsou radioaktivní; rozsah jejich hmotnostních čísel je od 191 do 229. Existuje také 23 metastabilní vzrušené stavy. Nejdelší izotop je 210Na, který má poločas rozpadu 8,1 hodiny; nejdelší izotop, který existuje v přirozeně se vyskytujícím rozpadové řetězy je 219Na s poločasem 56 sekund.
Seznam izotopů
| Nuklid [n 1] | Z | N | Izotopová hmota (Da ) [č. 2][č. 3] | Poločas rozpadu | Rozklad režimu [č. 4] | Dcera izotop | Roztočit a parita [č. 5][č. 6] | Izotopový hojnost |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Budicí energie[č. 6] | ||||||||
| 191Na | 85 | 106 | 1,7 (+ 11–5) ms | (1/2+) | ||||
| 191 mNa | 2,1 (+ 4–3) ms | (7/2−) | ||||||
| 192Na | 85 | 107 | 192.00314(28) | 11,5 (0,6) ms | α (99,79%) | 188Bi | 3+# | |
| β+, SF (0,21%) | (rozličný) | |||||||
| 192 mNa | 330 (90) # keV | 88 (6) ms | α (99,79%) | 188 mBi | (9-, 10−) | |||
| β+, SF (0,21%) | (rozličný) | |||||||
| 193Na | 85 | 108 | 192.99984(6) | 28 (+ 5-4) ms | α | 189Bi | (1/2+) | |
| 193m1Na | 50 keV | 21 (5) ms | (7/2−) | |||||
| 193m2Na | 39 keV | 27 (+ 4−5) ms | (13/2+) | |||||
| 194Na | 85 | 109 | 193.99873(20) | 286 (7) ms | α | 190Bi | (4-, 5-) | |
| β+ (vzácný) | 194Po | |||||||
| 194 mNa | 480 (190) keV | 323 (7) ms | α | 190Bi | (9-, 10-) | |||
| TO (vzácný) | 194Na | |||||||
| 195Na | 85 | 110 | 194.996268(10) | 328 (20) ms | α (75%) | 191Bi | (1/2+) | |
| β+ (25%) | 195Po | |||||||
| 195 mNa | 34 (7) keV | 147 (5) ms | (7/2-) | |||||
| 196Na | 85 | 111 | 195.99579(6) | 253 (9) ms | α (96%) | 192Bi | (3+) | |
| β+ (4.0%) | 196Po | |||||||
| 196m1Na | −30 (80) keV | 20 # ms | (10−) | |||||
| 196m2Na | 157,9 (1) keV | 11 µs | (5+) | |||||
| 197Na | 85 | 112 | 196.99319(5) | 0,390 (16) s | α (96%) | 193Bi | (9/2−) | |
| β+ (4.0%) | 197Po | |||||||
| 197 mNa | 52 (10) keV | 2,0 (2) s | (1/2+) | |||||
| 198Na | 85 | 113 | 197.99284(5) | 4,2 (3) s | α (94%) | 194Bi | (3+) | |
| β+ (6%) | 198Po | |||||||
| 198 mNa | 330 (90) # keV | 1,0 (2) s | (10−) | |||||
| 199Na | 85 | 114 | 198.99053(5) | 6,92 (13) s | α (89%) | 195Bi | (9/2−) | |
| β+ (11%) | 199Po | |||||||
| 200Na | 85 | 115 | 199.990351(26) | 43,2 (9) s | α (57%) | 196Bi | (3+) | |
| β+ (43%) | 200Po | |||||||
| 200m1Na | 112,7 (30) keV | 47 odst. 1 písm | α (43%) | 196Bi | (7+) | |||
| TO | 200Na | |||||||
| β+ | 200Po | |||||||
| 200m2Na | 344 (3) keV | 3,5 (2) s | (10−) | |||||
| 201Na | 85 | 116 | 200.988417(9) | 85 odst. 3 písm | α (71%) | 197Bi | (9/2−) | |
| β+ (29%) | 201Po | |||||||
| 202Na | 85 | 117 | 201.98863(3) | 184 odst. 1 písm | β+ (88%) | 202Po | (2, 3)+ | |
| α (12%) | 198Bi | |||||||
| 202m1Na | 190 (40) keV | 182 (2) s | (7+) | |||||
| 202m2Na | 580 (40) keV | 460 (50) ms | (10−) | |||||
| 203Na | 85 | 118 | 202.986942(13) | 7,37 (13) min | β+ (69%) | 203Po | 9/2− | |
| α (31%) | 199Bi | |||||||
| 204Na | 85 | 119 | 203.987251(26) | 9,2 (2) min | β+ (96%) | 204Po | 7+ | |
| α (3,8%) | 200Bi | |||||||
| 204 mNa | 587,30 (20) keV | 108 (10) ms | TO | 204Na | (10−) | |||
| 205Na | 85 | 120 | 204.986074(16) | 26,2 (5) min | β+ (90%) | 205Po | 9/2− | |
| α (10%) | 201Bi | |||||||
| 205 mNa | 2339,65 (23) keV | 7,76 (14) us | 29/2+ | |||||
| 206Na | 85 | 121 | 205.986667(22) | 30,6 (13) min | β+ (99.11%) | 206Po | (5)+ | |
| α (0,9%) | 202Bi | |||||||
| 206 mNa | 807 (3) keV | 410 (80) ns | (10)− | |||||
| 207Na | 85 | 122 | 206.985784(23) | 1,80 (4) h | β+ (91%) | 207Po | 9/2− | |
| α (8,6%) | 203Bi | |||||||
| 208Na | 85 | 123 | 207.986590(28) | 1,63 (3) h | β+ (99.5%) | 208Po | 6+ | |
| α (0,55%) | 204Bi | |||||||
| 209Na | 85 | 124 | 208.986173(8) | 5,41 (5) h | β+ (96%) | 209Po | 9/2− | |
| α (4,0%) | 205Bi | |||||||
| 210Na | 85 | 125 | 209.987148(8) | 8,1 (4) h | β+ (99.8%) | 210Po | (5)+ | |
| α (0,18%) | 206Bi | |||||||
| 210m1Na | 2549,6 (2) keV | 482 (6) us | (15)− | |||||
| 210m2Na | 4027,7 (2) keV | 5,66 (7) us | (19)+ | |||||
| 211Na | 85 | 126 | 210.9874963(30) | 7,214 (7) h | ES (58.2%) | 211Po | 9/2− | |
| α (42%) | 207Bi | |||||||
| 212Na | 85 | 127 | 211.990745(8) | 0,314 (2) s | α (99,95%) | 208Bi | (1−) | |
| β+ (0.05%) | 212Po | |||||||
| β− (2×10−6%) | 212Rn | |||||||
| 212m1Na | 223 (7) keV | 0,119 (3) s | α (99%) | 208Bi | (9−) | |||
| IT (1%) | 212Na | |||||||
| 212m2Na | 4771,6 (11) keV | 152 (5) us | (25−) | |||||
| 213Na | 85 | 128 | 212.992937(5) | 125 (6) ns | α | 209Bi | 9/2− | |
| 214Na | 85 | 129 | 213.996372(5) | 558 (10) ns | α | 210Bi | 1− | |
| 214m1Na | 59 (9) keV | 265 (30) ns | ||||||
| 214m2Na | 231 (6) keV | 760 (15) ns | 9− | |||||
| 215Na | 85 | 130 | 214.998653(7) | 0,10 (2) ms | α | 211Bi | 9/2− | Stopa[č. 7] |
| 216Na | 85 | 131 | 216.002423(4) | 0,30 (3) ms | α (99,99%) | 212Bi | 1− | |
| β− (.006%) | 216Rn | |||||||
| EC (3 × 10−7%) | 216Po | |||||||
| 216 mNa | 413 (5) keV | 100 # µs | (9−) | |||||
| 217Na | 85 | 132 | 217.004719(5) | 32,3 (4) ms | α (99,98%) | 213Bi | 9/2− | Stopa[č. 8] |
| β− (.012%) | 217Rn | |||||||
| 218Na | 85 | 133 | 218.008694(12) | 1,5 (3) s | α (99,9%) | 214Bi | 1−# | Stopa[č. 9] |
| β− (0.10%) | 218Rn | |||||||
| 219Na | 85 | 134 | 219.011162(4) | 56 odst. 3 písm | α (97%) | 215Bi | (9/2-) | Stopa[č. 7] |
| β− (3.0%) | 219Rn | |||||||
| 220Na | 85 | 135 | 220.01541(6) | 3,71 (4) min | β− (92%) | 220Rn | 3(−#) | |
| α (8,0%) | 216Bi | |||||||
| 221Na | 85 | 136 | 221.01805(21)# | 2,3 (2) min | β− | 221Rn | 3/2−# | |
| 222Na | 85 | 137 | 222.02233(32)# | 54 (10) s | β− | 222Rn | ||
| 223Na | 85 | 138 | 223.02519(43)# | 50 (7) s | β− | 223Rn | 3/2−# | |
| 224Na | 85 | 139 | 224.02975(22)# | 2,5 (1,5) min | β− | 224Rn | ||
- ^ mV - nadšený jaderný izomer.
- ^ () - Nejistota (1σ) je uveden v stručné formě v závorkách za odpovídajícími posledními číslicemi.
- ^ # - Atomic mass checked #: hodnota a nejistota odvozené nikoli z čistě experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů z Mass Surface (TMS ).
- ^ Režimy rozpadu:
ES: Zachycení elektronů TO: Izomerní přechod - ^ () hodnota rotace - označuje rotaci se slabými argumenty přiřazení.
- ^ A b # - Hodnoty označené # nejsou čistě odvozeny z experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů sousedních nuklidů (TNN ).
- ^ A b středně pokročilí produkt rozpadu z 235U
- ^ Meziprodukt rozpadu produktu 237Np
- ^ Meziprodukt rozpadu produktu 238U
Alfa rozpad
Charakteristiky rozpadu alfa pro izotopy vzorku astatu[A] | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Hmotnost číslo | Hmotnost přebytek[1] | Hmotnost přebytek dcera[1] | Průměrný energie alfa rozklad | Poločas rozpadu[1] | Pravděpodobnost alfa rozklad[1] | Alfa rozklad poločas rozpadu |
| 207 | -13,243 MeV | -19,116 MeV | 5 873 MeV | 1,80 h | 8.6% | 20,9 h |
| 208 | -12,491 MeV | -18,243 MeV | 5,752 MeV | 1,63 h | 0.55% | 12,3 d |
| 209 | -12,880 MeV | -18,638 MeV | 5,758 MeV | 5,41 h | 4.1% | 5,5 d |
| 210 | -11 972 MeV | -17,604 MeV | 5,632 MeV | 8,1 h | 0.175% | 193 d |
| 211 | -11 647 MeV | -17 630 MeV | 5 983 MeV | 7,21 h | 41.8% | 17,2 h |
| 212 | -8 621 MeV | -16,436 MeV | 7 825 MeV | 0,31 s | ≈100% | 0,31 s |
| 213 | -6,579 MeV | -15 834 MeV | 9,255 MeV | 125 ns | 100% | 125 ns |
| 214 | -3,380 MeV | -12,366 MeV | 8,986 MeV | 558 ns | 100% | 558 ns |
| 219 | 10,397 MeV | 4,073 MeV | 6 324 MeV | 56 s | 97% | 58 s |
| 220 | 14,350 MeV | 8,298 MeV | 6,052 MeV | 3,71 min | 8% | 46,4 min |
| 221[b] | 16 810 MeV | 11 244 MeV | 5 566 MeV | 2,3 min | experimentálně alfa stabilní | ∞ |
Astat má 23 jaderné izomery (jádra s jedním nebo více nukleony – protony nebo neutrony - v vzrušený stav ). Jaderný izomer může být také nazýván „meta -state "; to znamená, že systém má více vnitřní energie než „základní stav „(stav s nejnižší možnou vnitřní energií), díky čemuž se první pravděpodobně rozpadne na druhou. Pro každý izotop může být více než jeden izomer. Nejstabilnější z nich je astat-202m1,[C] který má poločas asi 3 minuty; toto je delší než u všech základních stavů s výjimkou izotopů 203–211 a 220. Nejméně stabilní je astat-214m1; jeho poločas 265 ns je kratší než u všech základních stavů kromě poločasu astatinu-213.[1]
Alfa rozpad energie sleduje stejný trend jako u jiných těžkých prvků.[2] Lehčí izotopy astatu mají poměrně vysoké energie rozpadu alfa, které se s přibývajícími těžkými jádry snižují. Astatin-211 má však podstatně vyšší energii než předchozí izotop; má jádro se 126 neutrony a 126 je a magické číslo (odpovídá naplněné neutronové skořápce). Přestože má podobný poločas jako předchozí izotop (8,1 hodiny pro astatin-210 a 7,2 hodiny pro astatin-211), pravděpodobnost rozpadu alfa je u druhého mnohem vyšší: 41,8 procenta oproti pouhých 0,18 procenta.[1][d] Dva následující izotopy uvolňují ještě více energie, přičemž astat-213 uvolňuje nejvyšší množství energie ze všech izotopů astatu. Z tohoto důvodu se jedná o nejkratší izotop astatu.[2] I když těžší izotopy astatu uvolňují méně energie, žádný izotop astatu s dlouhou životností neexistuje; toto se děje kvůli rostoucí roli rozpad beta.[2] Tento režim rozpadu je zvláště důležitý pro astat: již v roce 1950 se předpokládalo, že prvek nemá beta-stabilní izotopy (tj. ty, které vůbec nepodstupují rozpad beta),[3] ačkoli to ukazuje měření jaderné hmotnosti 215At je ve skutečnosti beta stabilní, protože má nejnižší hmotnost ze všech isobary s A = 215.[4] Režim beta rozpadu byl nalezen pro všechny ostatní izotopy astatu s výjimkou astatinu-213, astatinu-214 a astatinu-216m.[1] Mezi další izotopy: astatin-210 a lehčí izotopy se rozpadají pozitronová emise; astatin-216 a těžší izotopy procházejí rozpad beta; astatin-212 se může rozpadnout oběma způsoby; a astatin-211 se rozpadá o elektronový záchyt namísto.[1]
Nejstabilnějším izotopem astatinu je astatin-210, který má poločas asi 8,1 hodiny. Primárním režimem rozpadu tohoto izotopu je emise pozitronu do relativně dlouhého trvání alfa emitoru, polonium-210. Celkově má pouze pět izotopů astatinu poločasy přesahující jednu hodinu: ty mezi 207 a 211. Nejméně stabilní izotop základního stavu je astatin-213 s poločasem asi 125 nanosekundy. Prochází rozpad alfa na extrémně dlouhý izotop (v praxi stabilní) vizmut-209.[1]
Viz také
- ^ V tabulce jsou pod slovy „hmotnostní přebytek“ uvedeny energetické ekvivalenty místo skutečných hmotnostních přebytků; „hromadný přebytek dcery“ znamená energetický ekvivalent součtu hmotnostního přebytku dcery izotopu a částice alfa; „poločas rozpadu alfa“ označuje poločas rozpadu, pokud jsou vynechány jiné režimy rozpadu než alfa.
- ^ Vzhledem k tomu, že u astatinu-221 nebylo prokázáno, že by prošel rozkladem alfa, je energie rozkladu alfa teoretická. Hodnota hromadného přebytku se spíše počítá než měří.
- ^ „m1“ znamená, že tento stav izotopu je dalším možným stavem nad - energií větší než - základní stav. „m2“ a podobná označení odkazují na další vyšší energetické stavy. Počet může být zrušen, pokud existuje pouze jeden dobře zavedený stav meta, například astatine-216m. Všimněte si, že existují další techniky označení.
- ^ To znamená, že pokud jsou vynechány jiné režimy rozpadu než alfa, pak má astatin-210 poločas alfa 4 628,6 hodin (128,9 dní) a astatin-211 má jednu ze 17,2 hodin (0,9 dne). Proto je astatin-211 méně stabilní vůči rozpadu alfa než lehčí izotop a je pravděpodobnější, že ve stejném časovém období dojde k rozpadu alfa.
Reference
- ^ A b C d E F G h i Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "PakUBASE hodnocení jaderných a rozpadových vlastností ", Jaderná fyzika A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729 ... 3A, doi:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- ^ A b C Lavrukhina a Pozdnyakov 1966, str. 232.
- ^ Rankama, Kalervo (1956). Izotopová geologie (2. vyd.). Pergamon Press. p. 403. ISBN 978-0-470-70800-2.
- ^ Audi, G .; Kondev, F. G .; Wang, M .; Huang, W. J .; Naimi, S. (2017). „Hodnocení jaderných vlastností NUBASE2016“ (PDF). Čínská fyzika C.. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
- Lavrukhina, Avgusta Konstantinovna; Pozdnyakov, Aleksandr Aleksandrovich (1966). Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция [Analytical Chemistry of Technetium, Promethium, Astatine, and Francium] (v Rusku). Nauka.
- Hmotnosti izotopů z:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "PakUBASE hodnocení jaderných a rozpadových vlastností ", Jaderná fyzika A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729 ... 3A, doi:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- Izotopové složení a standardní atomové hmotnosti z:
- de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R .; Taylor, Philip D. P. (2003). „Atomové váhy prvků. Recenze 2000 (technická zpráva IUPAC)“. Čistá a aplikovaná chemie. 75 (6): 683–800. doi:10.1351 / pac200375060683.
- Wieser, Michael E. (2006). „Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)“. Čistá a aplikovaná chemie. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351 / pac200678112051. Shrnutí ležel.
- Údaje o poločasu rozpadu, rotaci a izomeru vybrané z následujících zdrojů.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "PakUBASE hodnocení jaderných a rozpadových vlastností ", Jaderná fyzika A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729 ... 3A, doi:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- Národní jaderné datové centrum. "Databáze NuDat 2.x". Brookhaven National Laboratory.
- Holden, Norman E. (2004). "11. Tabulka izotopů". V Lide, David R. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85. vydání). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
