Izotopy astatu - Isotopes of astatine
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
Astatin ( 85 At) má 39 známých izotopů , všechny jsou radioaktivní ; rozsah jejich hmotnostních čísel je od 191 do 229. Existuje také 24 známých metastabilních excitovaných stavů . Nejdelší izotop je 210 At, který má poločas rozpadu 8,1 hodiny; nejdelší izotop existující v přirozeně se vyskytujících rozpadových řetězcích je 219 At s poločasem rozpadu 56 sekund.
Seznam izotopů
Nuklid |
Z | N. |
Izotopová hmotnost ( Da ) |
Poločas rozpadu |
Režim rozpadu |
Izotop dcery |
Točení a parita |
Izotopová hojnost |
|||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Vzrušující energie | |||||||||||||||||||
191 v | 85 | 106 | 1,7 (+11−5) ms | (1/2+) | |||||||||||||||
191 m v | 2,1 (+4–3) ms | (7/2−) | |||||||||||||||||
192 v | 85 | 107 | 192.00314 (28) | 11,5 (0,6) ms | α (99,79%) | 188 Bi | 3+# | ||||||||||||
β + , SF (0,21%) | (rozličný) | ||||||||||||||||||
192 m v | 330 (90)# keV | 88 (6) ms | α (99,79%) | 188m Bi | (9-, 10−) | ||||||||||||||
β + , SF (0,21%) | (rozličný) | ||||||||||||||||||
193 v | 85 | 108 | 192.99984 (6) | 28 (+5−4) ms | α | 189 Bi | (1/2+) | ||||||||||||
193m1 v | 50 keV | 21 (5) ms | (7/2−) | ||||||||||||||||
193m2 při | 39 keV | 27 (+4–5) ms | (13/2+) | ||||||||||||||||
194 v | 85 | 109 | 193.99873 (20) | 286 (7) ms | α | 190 Bi | (4-, 5-) | ||||||||||||
β + (vzácné) | 194 Po | ||||||||||||||||||
194 m v | 480 (190) keV | 323 (7) ms | α | 190 Bi | (9-, 10-) | ||||||||||||||
IT (vzácné) | 194 v | ||||||||||||||||||
195 v | 85 | 110 | 194.996268 (10) | 328 (20) ms | α (75%) | 191 Bi | (1/2+) | ||||||||||||
β + (25%) | 195 Po | ||||||||||||||||||
195 m v | 34 (7) keV | 147 (5) ms | (7/2-) | ||||||||||||||||
196 v | 85 | 111 | 195.99579 (6) | 253 (9) ms | α (96%) | 192 Bi | (3+) | ||||||||||||
β + (4,0%) | 196 Po | ||||||||||||||||||
196m1 při | −30 (80) keV | 20# ms | (10−) | ||||||||||||||||
196m2 při | 157,9 (1) keV | 11 μs | (5+) | ||||||||||||||||
197 v | 85 | 112 | 196.99319 (5) | 0,390 (16) s | α (96%) | 193 Bi | (9/2−) | ||||||||||||
β + (4,0%) | 197 Po | ||||||||||||||||||
197m v | 52 (10) keV | 2,0 (2) s | (1/2+) | ||||||||||||||||
198 v | 85 | 113 | 197,99284 (5) | 4,2 (3) s | α (94%) | 194 Bi | (3+) | ||||||||||||
β + (6%) | 198 Po | ||||||||||||||||||
198m v | 330 (90)# keV | 1,0 (2) s | (10−) | ||||||||||||||||
199 v | 85 | 114 | 198.99053 (5) | 6,92 (13) s | α (89%) | 195 Bi | (9/2−) | ||||||||||||
β + (11%) | 199 Po | ||||||||||||||||||
200 v | 85 | 115 | 199.990351 (26) | 43,2 (9) s | α (57%) | 196 Bi | (3+) | ||||||||||||
β + (43%) | 200 Po | ||||||||||||||||||
200m1 při | 112,7 (30) keV | 47 odst. 1 s | α (43%) | 196 Bi | (7+) | ||||||||||||||
TO | 200 v | ||||||||||||||||||
β + | 200 Po | ||||||||||||||||||
200m2 při | 344 (3) keV | 3,5 (2) s | (10−) | ||||||||||||||||
201 v | 85 | 116 | 200.988417 (9) | 85 odst. 3 s | α (71%) | 197 Bi | (9/2−) | ||||||||||||
β + (29%) | 201 Po | ||||||||||||||||||
202 v | 85 | 117 | 201.98863 (3) | 184 odst. 1 s | β + (88%) | 202 Po | (2, 3)+ | ||||||||||||
α (12%) | 198 Bi | ||||||||||||||||||
202m1 při | 190 (40) keV | 182 odst. 2 s | (7+) | ||||||||||||||||
202m2 při | 580 (40) keV | 460 (50) ms | (10−) | ||||||||||||||||
203 v | 85 | 118 | 202.986942 (13) | 7,37 (13) min | β + (69%) | 203 Po | 9/2− | ||||||||||||
α (31%) | 199 Bi | ||||||||||||||||||
204 v | 85 | 119 | 203.987251 (26) | 9,2 (2) min | β + (96%) | 204 Po | 7+ | ||||||||||||
α (3,8%) | 200 Bi | ||||||||||||||||||
204 m v | 587,30 (20) keV | 108 (10) ms | TO | 204 v | (10−) | ||||||||||||||
205 v | 85 | 120 | 204.986074 (16) | 26,2 (5) min | β + (90%) | 205 Po | 9/2− | ||||||||||||
α (10%) | 201 Bi | ||||||||||||||||||
205 m v | 2339,65 (23) keV | 7,76 (14) μs | 29/2+ | ||||||||||||||||
206 v | 85 | 121 | 205.986667 (22) | 30,6 (13) min | β + (99,11%) | 206 Po | (5)+ | ||||||||||||
α (0,9%) | 202 Bi | ||||||||||||||||||
206 m v | 807 (3) keV | 410 (80) ns | (10) - | ||||||||||||||||
207 v | 85 | 122 | 206.985784 (23) | 1,80 (4) h | β + (91%) | 207 Po | 9/2− | ||||||||||||
α (8,6%) | 203 Bi | ||||||||||||||||||
208 v | 85 | 123 | 207.986590 (28) | 1,63 (3) h | β + (99,5%) | 208 Po | 6+ | ||||||||||||
α (0,55%) | 204 Bi | ||||||||||||||||||
209 v | 85 | 124 | 208.986173 (8) | 5,41 (5) h | β + (96%) | 209 Po | 9/2− | ||||||||||||
α (4,0%) | 205 Bi | ||||||||||||||||||
210 v | 85 | 125 | 209.987148 (8) | 8,1 (4) h | β + (99,8%) | 210 Po | (5)+ | ||||||||||||
α (0,18%) | 206 Bi | ||||||||||||||||||
210m1 při | 2549,6 (2) keV | 482 (6) μs | (15) - | ||||||||||||||||
210m2 při | 4027,7 (2) keV | 5,66 (7) μs | (19)+ | ||||||||||||||||
211 v | 85 | 126 | 210,9874963 (30) | 7,144 (7) h | ES (58,2%) | 211 Po | 9/2− | ||||||||||||
α (42%) | 207 Bi | ||||||||||||||||||
212 v | 85 | 127 | 211.990745 (8) | 0,314 (2) s | α (99,95%) | 208 Bi | (1−) | ||||||||||||
β + (0,05%) | 212 Po | ||||||||||||||||||
β - (2 × 10 −6 %) | 212 Rn | ||||||||||||||||||
212m1 při | 223 (7) keV | 0,119 (3) s | α (99%) | 208 Bi | (9−) | ||||||||||||||
IT (1%) | 212 v | ||||||||||||||||||
212m2 při | 4771,6 (11) keV | 152 (5) μs | (25−) | ||||||||||||||||
213 v | 85 | 128 | 212.992937 (5) | 125 (6) ns | α | 209 Bi | 9/2− | ||||||||||||
214 v | 85 | 129 | 213.996372 (5) | 558 (10) ns | α | 210 Bi | 1− | ||||||||||||
214m1 při | 59 (9) keV | 265 (30) ns | |||||||||||||||||
214m2 při | 231 (6) keV | 760 (15) ns | 9− | ||||||||||||||||
215 v | 85 | 130 | 214.998653 (7) | 0,10 (2) ms | α | 211 Bi | 9/2− | Stopa | |||||||||||
216 v | 85 | 131 | 216.002423 (4) | 0,30 (3) ms | α (99,99%) | 212 Bi | 1− | ||||||||||||
β - (0,006%) | 216 Rn | ||||||||||||||||||
EC (3 × 10 - 7 %) | 216 Po | ||||||||||||||||||
216 m v | 413 (5) keV | 100# μs | (9−) | ||||||||||||||||
217 v | 85 | 132 | 217.004719 (5) | 32,3 (4) ms | α (99,98%) | 213 Bi | 9/2− | Stopa | |||||||||||
β - (.012%) | 217 Rn | ||||||||||||||||||
218 v | 85 | 133 | 218.008694 (12) | 1,5 (3) s | α (99,9%) | 214 Bi | 1–# | Stopa | |||||||||||
β - (0,10%) | 218 Rn | ||||||||||||||||||
219 v | 85 | 134 | 219.011162 (4) | 56 odst. 3 s | α (97%) | 215 Bi | (9/2-) | Stopa | |||||||||||
β - (3,0%) | 219 Rn | ||||||||||||||||||
220 v | 85 | 135 | 220.01541 (6) | 3,71 (4) min | β - (92%) | 220 Rn | 3 ( -#) | ||||||||||||
α (8,0%) | 216 Bi | ||||||||||||||||||
221 v | 85 | 136 | 221.01805 (21)# | 2,3 (2) min | β - | 221 Rn | 3/2−# | ||||||||||||
222 v | 85 | 137 | 222.02233 (32)# | 54 odst. 10 s | β - | 222 Rn | |||||||||||||
223 v | 85 | 138 | 223.02519 (43)# | 50 (7) s | β - | 223 Rn | 3/2−# | ||||||||||||
224 v | 85 | 139 | 224.02975 (22)# | 2,5 (1,5) min | β - | 224 Rn | |||||||||||||
Záhlaví a zápatí této tabulky: |
- ^ m At - vzrušený jaderný izomer .
- ^ () - Nejistota (1 σ ) je uvedena ve stručné formě v závorkách za odpovídajícími posledními číslicemi.
- ^ # - Atomová hmotnost označená #: hodnota a nejistota nepocházející z čistě experimentálních dat, ale alespoň částečně z trendů z Mass Surface (TMS).
-
^
Režimy rozpadu:
ES: Zachycení elektronu TO: Izomerní přechod - ^ () hodnota rotace - označuje rotaci se slabými argumenty přiřazení.
- ^ a b # - Hodnoty označené # nejsou čistě odvozeny z experimentálních dat, ale alespoň částečně z trendů sousedních nuklidů (TNN).
- ^ B Meziprodukt produkt rozpadu ze 235 U
- ^ Meziprodukt rozpadu 237 Np
- ^ Meziprodukt rozpadu 238 U
Alfa rozpad
Hromadné číslo |
Hromadný přebytek |
Hromadný přebytek dcery |
Průměrná energie alfa rozpadu |
Poločas rozpadu | Pravděpodobnost rozpadu
alfa |
Poločas
rozpadu alfa |
---|---|---|---|---|---|---|
207 | −13,243 MeV | −19,116 MeV | 5,873 MeV | 1,80 hod | 8,6 % | 20.9 hod |
208 | −12,491 MeV | −18,243 MeV | 5,752 MeV | 1,63 hod | 0,55 % | 12,3 d |
209 | −12,880 MeV | −18,638 MeV | 5,758 MeV | 5,41 hod | 4,1 % | 5,5 d |
210 | −11,972 MeV | −17,604 MeV | 5,632 MeV | 8,1 hod | 0,175 % | 193 d |
211 | −11,647 MeV | −17,630 MeV | 5,983 MeV | 7,21 hod | 41,8 % | 17,2 hod |
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 | 16,810 MeV | 11,244 MeV | 5,566 MeV | 2,3 min |
experimentálně alfa stabilní |
∞ |
Astatin má 23 jaderných izomerů (jádra s jedním nebo více nukleony - protony nebo neutrony - v excitovaném stavu ). Jaderný izomer může být také nazýván „ meta -stav“; to znamená, že systém má více vnitřní energie než „ základní stav “ (stav s nejnižší možnou vnitřní energií), takže je pravděpodobné, že se první rozpadne na druhé. Pro každý izotop může existovat více než jeden izomer. Nejstabilnější z nich je astat-202m1, který má poločas rozpadu přibližně 3 minuty; to je delší než u všech základních stavů kromě izotopů 203–211 a 220. Nejméně stabilní je astat-214m1; jeho poločas rozpadu 265 ns je kratší než u všech základních stavů kromě astatu-213.
Energie rozpadu alfa sleduje stejný trend jako u jiných těžkých prvků. Lehčí izotopy astatu mají poměrně vysoké energie rozpadu alfa, které se snižují, jak se jádra stávají těžšími. Astatin-211 má však výrazně vyšší energii než předchozí izotop; má jádro se 126 neutrony a 126 je magické číslo (odpovídá naplněnému neutronovému obalu). Přestože má podobný poločas rozpadu jako předchozí izotop (8,1 hodiny pro astat-210 a 7,2 hodiny pro astat-211), pravděpodobnost rozpadu alfa je mnohem vyšší: 41,8 procenta oproti pouhých 0,18 procenta. Dva následující izotopy uvolňují ještě více energie, přičemž astat-213 uvolňuje nejvyšší množství energie ze všech izotopů astatu. Z tohoto důvodu je to nejkratší izotop astatu. I když těžší izotopy astatu uvolňují méně energie, žádný izotop astatu s dlouhou životností neexistuje; k tomu dochází kvůli rostoucí roli rozpadu beta . Tento režim rozpadu je zvláště důležitý pro astat: již v roce 1950 se předpokládalo, že prvek nemá žádné beta-stabilní izotopy (tj. Takové, které nepodléhají beta rozpadu vůbec), ačkoli měření jaderné hmotnosti ukazuje, že 215 At je ve skutečnosti beta-stabilní, protože má nejnižší hmotnost ze všech izobarů s A = 215. Režim beta rozpadu byl nalezen pro všechny ostatní astatinové izotopy kromě astatinu-213, astatinu-214 a astatinu-216m. Mezi další izotopy: astat-210 a lehčí izotopy se rozpadají emisí pozitronu ; astat-216 a těžší izotopy podléhají beta rozpadu ; astat-212 se může rozkládat v obou směrech; a místo toho se astat-211 rozkládá zachycováním elektronů .
Nejstabilnějším izotopem astatinu je astat-210, který má poločas rozpadu přibližně 8,1 hodiny. Primárním režimem rozpadu tohoto izotopu je emise pozitronů do relativně dlouhého zářiče alfa, polonia-210 . Celkově má pouze pět izotopů astatu poločasy přesahující jednu hodinu: mezi 207 a 211. Nejméně stabilním izotopem základního stavu je astat-213, s poločasem rozpadu přibližně 125 nanosekund . Prochází alfa rozpadem na extrémně dlouhý (v praxi stabilní) izotopový bismut-209 .
Viz také
Reference
- ^ a b c d Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), „The N UBASE evaluation of Nuclear and Decact Properties“ , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10,1016/j.nuclphysa.2003.11 0,001
- ^ a b c d e Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), „The N UBASE evaluation of Nuclear and Decact Properties“ , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10,1016/j.nuclphysa.2003.11 0,001
- ^ a b c Lavrukhina & Pozdnyakov 1966 , s. 232.
- ^ Rankama, Kalervo (1956). Izotopová geologie (2. vyd.). Pergamon Press. p. 403. ISBN 978-0-470-70800-2.
- ^ Audi, G .; Kondev, FG; Wang, M .; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). „Hodnocení jaderných vlastností NUBASE2016“ (PDF) . Čínský Physics 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 ruštině). Nauka .
- Izotopové hmoty od:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), „The N UBASE evaluation of Nuclear and Decact Properties“ , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10,1016/j.nuclphysa.2003.11 0,001
- Izotopové kompozice a standardní atomové hmotnosti od:
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). „Atomové hmotnosti prvků. Recenze 2000 (Technická zpráva IUPAC)“ . Čistá a aplikovaná chemie . 75 (6): 683–800. doi : 10,1351/pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). „Atomové hmotnosti prvků 2005 (Technická zpráva IUPAC)“ . Čistá a aplikovaná chemie . 78 (11): 2051–2066. doi : 10,1351/pac200678112051 . Shrnutí laiků .
- Údaje o poločase rozpadu, odstřeďování a izomeru jsou vybrány z následujících zdrojů.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), „The N UBASE evaluation of Nuclear and Decact Properties“ , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10,1016/j.nuclphysa.2003.11 0,001
- Národní centrum pro jaderná data . "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. ed.). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.