Izotopy kalifornia - Isotopes of californium

Hlavní izotopy z kalifornium (₉₈Srov.)
SF (2.9×10−3%)	–
SF (5,0 × 10−7%)	–
SF (0,08%)	–
SF (3,09%)	–
α (0,31%)	249Cm
α (0,31%)	250Cm
	Pohled; mluvit; Upravit;

Kalifornium (₉₈Srov.) Je umělý prvek, a tedy a standardní atomová hmotnost nelze dát. Stejně jako všechny umělé prvky nemá stabilní izotopy. První izotop být syntetizován byl ²⁴⁵Srov. V roce 1950. Je jich 20 známých radioizotopy od ²³⁷Srov ²⁵⁶Srov. A jedna jaderný izomer, ^{249 m}Srov. Nejdelší izotop je ²⁵¹Srov. S poločas rozpadu 898 let.

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]}
Nuklid ^{[n 1]}	Budicí energie			Poločas rozpadu	Rozklad režimu ^{[č. 4]}	Dcera izotop	Roztočit a parita ^{[č. 5]}^{[č. 6]}
²³⁷Srov	98	139	237.06207(54)#	2,1 (3) s	SF	(rozličný)	5/2+#
					β⁺	²³⁷Bk
					α	²³³Cm
²³⁸Srov	98	140	238.06141(43)#	21,1 (13) ms	SF^{[č. 7]}	(rozličný)	0+
					β⁺ (vzácný)	²³⁸Bk
					α (vzácné)	²³⁴Cm
²³⁹Srov	98	141	239.06242(23)#	60 (30) s [39 (+ 37–12) s]	α	²³⁵Cm	5/2+#
²³⁹Srov	98	141	239.06242(23)#	60 (30) s [39 (+ 37–12) s]	β⁺ (vzácný)	²³⁹Bk	5/2+#
²⁴⁰Srov	98	142	240.06230(22)#	Min. 1,06 (15)	α (98%)	²³⁶Cm	0+
					SF (2%)	(rozličný)
					β⁺ (vzácný)	²⁴⁰Bk
²⁴¹Srov	98	143	241.06373(27)#	3,78 (70) min	β⁺ (75%)	²⁴¹Bk	7/2−#
²⁴¹Srov	98	143	241.06373(27)#	3,78 (70) min	α (25%)	²³⁷Cm	7/2−#
²⁴²Srov	98	144	242.06370(4)	3,49 (15) min	α (80%)	²³⁸Cm	0+
					β⁺ (20%)	²⁴²Bk
					SF (0,014%)	(rozličný)
²⁴³Srov	98	145	243.06543(15)#	10,7 (5) min	β⁺ (86%)	²⁴³Bk	(1/2+)
²⁴³Srov	98	145	243.06543(15)#	10,7 (5) min	α (14%)	²³⁹Cm	(1/2+)
²⁴⁴Srov	98	146	244.066001(3)	19,4 (6) min	α (99%)	²⁴⁰Cm	0+
²⁴⁴Srov	98	146	244.066001(3)	19,4 (6) min	ES (1%)	²⁴⁴Bk	0+
²⁴⁵Srov	98	147	245.068049(3)	45,0 (15) min	β⁺ (64%)	²⁴⁵Bk	(5/2+)
²⁴⁵Srov	98	147	245.068049(3)	45,0 (15) min	α (36%)	²⁴¹Cm	(5/2+)
²⁴⁶Srov	98	148	246.0688053(22)	35,7 (5) h	α	²⁴²Cm	0+
					EC (5 × 10⁻⁴%)	²⁴⁶Bk
					SF (2 × 10⁻⁴%)	(rozličný)
²⁴⁷Srov	98	149	247.071001(9)	3,11 (3) h	EC (99,96%)	²⁴⁷Bk	(7/2+)#
²⁴⁷Srov	98	149	247.071001(9)	3,11 (3) h	α (0,04%)	²⁴³Cm	(7/2+)#
²⁴⁸Srov	98	150	248.072185(6)	333,5 (28) d	α (99,99%)	²⁴⁴Cm	0+
²⁴⁸Srov	98	150	248.072185(6)	333,5 (28) d	SF (0,0029%)	(rozličný)	0+
²⁴⁹Srov	98	151	249.0748535(24)	351 (2) r	α	²⁴⁵Cm	9/2−
²⁴⁹Srov	98	151	249.0748535(24)	351 (2) r	SF (5 × 10⁻⁷%)	(rozličný)	9/2−
^{249 m}Srov	144,98 (5) keV			45 (5) us			5/2+
²⁵⁰Srov	98	152	250.0764061(22)	13,08 (9) r	α (99,92%)	²⁴⁶Cm	0+
²⁵⁰Srov	98	152	250.0764061(22)	13,08 (9) r	SF (0,077%)	(rozličný)	0+
²⁵¹Srov^{[č. 8]}	98	153	251.079587(5)	900 (40) r	α	²⁴⁷Cm	1/2+
²⁵²Srov^{[č. 9]}	98	154	252.081626(5)	2,645 (8) r	α (96,9%)	²⁴⁸Cm	0+
²⁵²Srov^{[č. 9]}	98	154	252.081626(5)	2,645 (8) r	SF (3,09%)^{[č. 10]}	(rozličný)	0+
²⁵³Srov	98	155	253.085133(7)	17,81 (8) d	β⁻ (99.69%)	²⁵³Es	(7/2+)
²⁵³Srov	98	155	253.085133(7)	17,81 (8) d	α (0,31%)	²⁴⁹Cm	(7/2+)
²⁵⁴Srov	98	156	254.087323(13)	60,5 (2) d	SF (99,69%)	(rozličný)	0+
					α (0,31%)	²⁵⁰Cm
					β⁻β⁻ (vzácný)	²⁵⁴Fm
²⁵⁵Srov	98	157	255.09105(22)#	85 (18) min	β⁻ (99.99%)	²⁵⁵Es	(7/2+)
					SF (0,001%)	(rozličný)
					α (10⁻⁵%)	²⁵¹Cm
²⁵⁶Srov	98	158	256.09344(32)#	12,3 (12) min	SF (~ 100%)	(rozličný)	0+
					α (10⁻⁶%)	²⁵²Cm
					β⁻β⁻ (vzácný)	²⁵⁶Fm

^ ^mSrov. - 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
SF: Spontánní štěpení
^ () hodnota rotace - označuje rotaci se slabými argumenty přiřazení.
^ # - Hodnoty označené # nejsou čistě odvozeny z experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů sousedních nuklidů (TNN ).
^ Nejlehčí nuklid, o kterém je známo, že prochází spontánní štěpení jako hlavní režim rozpadu
^ Vysoký průřez neutronů, má tendenci absorbovat neutrony
^ Nejběžnější izotop
^ Vysoký neutronový emitor, průměr 3,7 neutrony za štěpení

Aktinidy vs. štěpné produkty

Aktinidy a štěpné produkty do poločasu rozpadu
Aktinidy^[1] podle řetěz rozpadu				Poločas rozpadu rozsah (A )	Štěpné produkty z ²³⁵U podle výtěžek^[2]
4n	4n+1	4n+2	4n+3		Štěpné produkty z ²³⁵U podle výtěžek^[2]
4n	4n+1	4n+2	4n+3			4.5–7%	0.04–1.25%	<0.001%
²²⁸Ra^№				4–6 a	†		¹⁵⁵Eu^þ
²⁴⁴Cm^ƒ	²⁴¹Pu^ƒ	²⁵⁰Srov	²²⁷Ac^№	10–29 a		⁹⁰Sr	⁸⁵Kr	^{113 m}CD^þ
²³²U^ƒ		²³⁸Pu^ƒ	²⁴³Cm^ƒ	29–97 a		¹³⁷Čs	¹⁵¹Sm^þ	^{121 m}Sn
²⁴⁸Bk^[3]	²⁴⁹Srov^ƒ	^{242 m}Dopoledne^ƒ		141–351 a	Žádné štěpné produkty mít poločas v rozsahu 100–210 ka ...
	²⁴¹Dopoledne^ƒ		²⁵¹Srov^ƒ^[4]	430–900 a
		²²⁶Ra^№	²⁴⁷Bk	1,3–1,6 ka
²⁴⁰Pu	²²⁹Čt	²⁴⁶Cm^ƒ	²⁴³Dopoledne^ƒ	4,7–7,4 ka
	²⁴⁵Cm^ƒ	²⁵⁰Cm		8,3–8,5 ka
			²³⁹Pu^ƒ	24,1 ka
		²³⁰Čt^№	²³¹Pa^№	32–76 ka
²³⁶Np^ƒ	²³³U^ƒ	²³⁴U^№		150–250 ka	‡	⁹⁹Tc^₡	¹²⁶Sn
²⁴⁸Cm		²⁴²Pu		327–375 ka			⁷⁹Se^₡
				1,53 Ma		⁹³Zr
	²³⁷Np^ƒ			2,1–6,5 Ma		¹³⁵Čs^₡	¹⁰⁷Pd
²³⁶U			²⁴⁷Cm^ƒ	15–24 Ma			¹²⁹Já^₡
²⁴⁴Pu				80 Ma	... ani za 15,7 Ma^[5]
²³²Čt^№		²³⁸U^№	²³⁵U^{ƒ č}	0,7–14,1 Ga	... ani za 15,7 Ma^[5]
Legenda pro symboly horního indexu ₡ má termální zachycení neutronů průřez v rozmezí 8–50 stodol ƒ štěpitelný m metastabilní izomer № primárně a přirozeně se vyskytující radioaktivní materiál (NORMA) þ neutronový jed (průřez zachycení tepelných neutronů větší než 3k stodoly) † rozsah 4–97 a: Produkt štěpení se středně dlouhou životností ‡ nad 200 ka: Produkt štěpení s dlouhou životností

Kalifornium-252

Californium-252 (Srov. 252, ²⁵²Srov.) Podléhá spontánnímu štěpení s a poměr větvení 3,09% a používá se v malých velikostech zdroje neutronů. Štěpné neutrony mají energetický rozsah 0 až 13MeV s průměrnou hodnotou 2,3 MeV a nejpravděpodobnější hodnotou 1 MeV.^[6]

Tento izotop produkuje vysoké neutronové emise a lze jej použít pro řadu aplikací v průmyslových odvětvích, jako je jaderná energie, medicína a petrochemický průzkum.

Jaderné reaktory

Zdroje neutronů vyrobené z ²⁵²Cf se nejvíce používají při spouštění jaderné reaktory. Jakmile je reaktor naplněn jaderné palivo, stabilní emise neutronů ze zdrojového materiálu iniciují štěpení řetězová reakce.

Armáda a obrana

Přenosná izotopová neutronová spektroskopie (PINS), kterou používá Ozbrojené síly USA, národní garda, Vnitřní bezpečnost, a Clo a ochrana hranic USA, využívá použití ²⁵²Viz zdroje pro detekci nebezpečného obsahu uvnitř dělostřelecké střely, minometné střely, rakety, bomby, miny, a improvizovaná výbušná zařízení (IED).^[7]^[8]

Ropa a ropa

V ropný průmysl, ²⁵²Zdroje neutronů Cf se používají k nalezení vrstev ropa a voda v a studna. Přístrojové vybavení je spuštěno do studny, která bombarduje formaci pomocí vysokoenergetických neutronů pórovitost, propustnost, a uhlovodík přítomnost po celé délce vrt.^[9]

Lék

Californium-252 se také používá při léčbě závažných forem rakovina. U pacientů trpících určitými typy rakoviny mozku a děložního čípku ²⁵²Cf lze použít jako nákladově efektivnější náhradu rádium.^[10]

Reference

^ Plus radium (prvek 88). Ve skutečnosti je to subaktinid, který bezprostředně předchází aktinium (89) a sleduje tříprvkovou mezeru nestability po polonium (84) kde žádné nuklidy nemají poločasy nejméně čtyř let (nejdelší nuklid v mezeře je radon-222 s poločasem rozpadu menším než čtyři dnů). Nejdelší izotop Radia, 1600 let, si tedy zaslouží začlenění prvku zde.
^ Konkrétně od tepelný neutron štěpení U-235, např. v typickém nukleární reaktor.
^ Milsted, J .; Friedman, A. M .; Stevens, C. M. (1965). „Alfa poločas rozpadu berkelium-247; nový izomer berkelia-248 s dlouhým poločasem rozpadu.“ Nukleární fyzika. 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. doi:10.1016/0029-5582(65)90719-4.
„Izotopové analýzy odhalily druh s hmotností 248 v konstantním množství ve třech vzorcích analyzovaných po dobu asi 10 měsíců. Toto bylo připisováno izomeru Bk²⁴⁸ s poločasem rozpadu větším než 9 [let]. Žádný růst srov²⁴⁸ byla detekována a dolní mez pro β⁻ poločas lze nastavit na přibližně 10⁴ [roky]. Nebyla detekována žádná alfa aktivita, kterou lze přičíst novému izomeru; poločas alfa je pravděpodobně větší než 300 [let]. “
^ Toto je nejtěžší nuklid s poločasem rozpadu nejméně čtyři roky předMoře nestability ".
^ Vyjma těchto “klasicky stabilní "nuklidy s poločasy významně převyšujícími ²³²Th; např. zatímco ^{113 m}Cd má poločas pouze čtrnáct let, tedy ¹¹³Cd je téměř osm kvadrilion let.
^ Dicello, J. F .; Gross, W .; Kraljevic, U. (1972). "Radiační kvalita Californium-252". Fyzika v medicíně a biologii. 17 (3): 345. Bibcode:1972PMB .... 17..345D. doi:10.1088/0031-9155/17/3/301.
^ „Přenosná izotopová neutronová spektroskopie (PINS) pro armádu“. Frontier Technology Corp. Citováno 2016-02-24.
^ Martin, R. C .; Knauer, J. B .; Balo, P. A. (2000-11-01). „Výroba, distribuce a aplikace neutronových zdrojů kalifornium-252“. Aplikované záření a izotopy: Včetně údajů, přístrojového vybavení a metod pro použití v zemědělství, průmyslu a medicíně. 53 (4–5): 785–792. doi:10.1016 / s0969-8043 (00) 00214-1. ISSN 0969-8043. PMID 11003521.
^ „Kalifornium-252 a zdroje antimonu a berylia“. Frontier Technology Corp. Citováno 2016-02-24.
^ Marujama, Y .; van Nagell, J. R .; Yoneda, J .; Donaldson, E .; Hanson, M .; Martin, A .; Wilson, L. C .; Coffey, C. W .; Feola, J. (10. 10. 1984). „Pětiletá léčba rakoviny děložního čípku léčená neutronovou brachyterapií kalifornium-252“. American Journal of Clinical Oncology. 7 (5): 487–493. doi:10.1097/00000421-198410000-00018. ISSN 0277-3732. PMID 6391143.

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, Hiroši; 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.

[1] Srov. - nadšený jaderný izomer.

[2] () - Nejistota (1σ) je uveden v stručné formě v závorkách za odpovídajícími posledními číslicemi.

[TMS-3] # - Atomic mass checked #: hodnota a nejistota odvozené nikoli z čistě experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů z Mass Surface (TMS ).

[4] Režimy rozpadu:
ES: Zachycení elektronů
SF: Spontánní štěpení

[5] () hodnota rotace - označuje rotaci se slabými argumenty přiřazení.

[TNN-6] # - Hodnoty označené # nejsou čistě odvozeny z experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů sousedních nuklidů (TNN ).

[7] Nejlehčí nuklid, o kterém je známo, že prochází spontánní štěpení jako hlavní režim rozpadu

[8] Vysoký průřez neutronů, má tendenci absorbovat neutrony

[9] Nejběžnější izotop

[10] Vysoký neutronový emitor, průměr 3,7 neutrony za štěpení

[11] Plus radium (prvek 88). Ve skutečnosti je to subaktinid, který bezprostředně předchází aktinium (89) a sleduje tříprvkovou mezeru nestability po polonium (84) kde žádné nuklidy nemají poločasy nejméně čtyř let (nejdelší nuklid v mezeře je radon-222 s poločasem rozpadu menším než čtyři dnů). Nejdelší izotop Radia, 1600 let, si tedy zaslouží začlenění prvku zde.

[12] Konkrétně od tepelný neutron štěpení U-235, např. v typickém nukleární reaktor.

[13] Milsted, J .; Friedman, A. M .; Stevens, C. M. (1965). „Alfa poločas rozpadu berkelium-247; nový izomer berkelia-248 s dlouhým poločasem rozpadu.“ Nukleární fyzika. 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. doi:10.1016/0029-5582(65)90719-4.
„Izotopové analýzy odhalily druh s hmotností 248 v konstantním množství ve třech vzorcích analyzovaných po dobu asi 10 měsíců. Toto bylo připisováno izomeru Bk²⁴⁸ s poločasem rozpadu větším než 9 [let]. Žádný růst srov²⁴⁸ byla detekována a dolní mez pro β⁻ poločas lze nastavit na přibližně 10⁴ [roky]. Nebyla detekována žádná alfa aktivita, kterou lze přičíst novému izomeru; poločas alfa je pravděpodobně větší než 300 [let]. “

[14] Toto je nejtěžší nuklid s poločasem rozpadu nejméně čtyři roky předMoře nestability ".

[15] Vyjma těchto “klasicky stabilní "nuklidy s poločasy významně převyšujícími ²³²Th; např. zatímco ^{113 m}Cd má poločas pouze čtrnáct let, tedy ¹¹³Cd je téměř osm kvadrilion let.

[16] Dicello, J. F .; Gross, W .; Kraljevic, U. (1972). "Radiační kvalita Californium-252". Fyzika v medicíně a biologii. 17 (3): 345. Bibcode:1972PMB .... 17..345D. doi:10.1088/0031-9155/17/3/301.

[17] „Přenosná izotopová neutronová spektroskopie (PINS) pro armádu“. Frontier Technology Corp. Citováno 2016-02-24.

[18] Martin, R. C .; Knauer, J. B .; Balo, P. A. (2000-11-01). „Výroba, distribuce a aplikace neutronových zdrojů kalifornium-252“. Aplikované záření a izotopy: Včetně údajů, přístrojového vybavení a metod pro použití v zemědělství, průmyslu a medicíně. 53 (4–5): 785–792. doi:10.1016 / s0969-8043 (00) 00214-1. ISSN 0969-8043. PMID 11003521.

[19] „Kalifornium-252 a zdroje antimonu a berylia“. Frontier Technology Corp. Citováno 2016-02-24.

[20] Marujama, Y .; van Nagell, J. R .; Yoneda, J .; Donaldson, E .; Hanson, M .; Martin, A .; Wilson, L. C .; Coffey, C. W .; Feola, J. (10. 10. 1984). „Pětiletá léčba rakoviny děložního čípku léčená neutronovou brachyterapií kalifornium-252“. American Journal of Clinical Oncology. 7 (5): 487–493. doi:10.1097/00000421-198410000-00018. ISSN 0277-3732. PMID 6391143.

[n 1]

[č. 2]

[č. 3]

[č. 4]

[č. 5]

[č. 6]

[č. 7]

[č. 8]

[č. 9]

[č. 10]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]