Izotopy tantalu - Isotopes of tantalum

Hlavní izotopy tantalu ( ₇₃ Ta)
β -	180 W.
Atomová hmotnost R, standardní (Ta)	180,947 88 (2)
	Pohled; mluvit; Upravit;

Přírodní tantal ( ₇₃ Ta) se skládá ze dvou stabilních izotopů : ¹⁸¹ Ta (99,988%) a^{180 m}
Ta
(0,012%).

Existuje také 35 známých umělých radioizotopů , z nichž nejdelší životností je ¹⁷⁹ Ta s poločasem rozpadu 1,82 roku, ¹⁸² Ta s poločasem rozpadu 114,43 dnů, ¹⁸³ Ta s poločasem rozpadu 5,1 dne a ¹⁷⁷ Ta s poločasem 56,56 hodin. Všechny ostatní izotopy mají poločasy rozpadu za den, většinou za hodinu. Existuje také řada izomerů, z nichž nejstabilnější (kromě ^180m Ta) je ^178m1 Ta s poločasem 2,36 hodiny.

Tantal byl navržen jako „ solící “ materiál pro jaderné zbraně ( kobalt je další, známější solící materiál). Plášť ¹⁸¹ Ta, ozářený intenzivním vysokoenergetickým tokem neutronů z explodující termonukleární zbraně, by se proměnil v radioaktivní izotop¹⁸²
Ta
s poločasem rozpadu z 114.43 dní a produkce přibližně 1,12 MeV na gama záření , významně zvyšuje radioaktivitu zbraně spadu po dobu několika měsíců. Není známo, že by taková zbraň byla někdy vyrobena, testována nebo použita.

Seznam izotopů

Nuklid	Z	N	Izotopová hmotnost ( Da )	Poločas rozpadu	Režim rozpadu	Dcera izotop	Točení a parita	Přirozené množství (molární zlomek)
Nuklid	Budicí energie			Poločas rozpadu	Režim rozpadu	Dcera izotop	Točení a parita	Normální poměr	Rozsah variací
¹⁵⁵ Ta	73	82	154.97459 (54) #	13 (4) µs [12 (+ 4−3) µs]			(11 / 2−)
¹⁵⁶ Ta	73	83	155,97230 (43) #	144 (24) ms	β ⁺ (95,8%)	¹⁵⁶ Hf	(2−)
¹⁵⁶ Ta	73	83	155,97230 (43) #	144 (24) ms	p (4,2%)	¹⁵⁵ Hf	(2−)
^{156 m} Ta	102 (7) keV			0,36 (4) s	p	¹⁵⁵ Hf	9+
¹⁵⁷ Ta	73	84	156,96819 (22)	10,1 (4) ms	α (91%)	¹⁵³ Lu	1/2 +
¹⁵⁷ Ta	73	84	156,96819 (22)	10,1 (4) ms	β ⁺ (9%)	¹⁵⁷ Hf	1/2 +
^157m1 Ta	22 (5) keV			4,3 (1) ms			11 / 2−
^157m2 Ta	1593 (9) keV			1,7 (1) ms	α	¹⁵³ Lu	(25 / 2−)
¹⁵⁸ Ta	73	85	157.96670 (22) #	49 (8) ms	α (96%)	¹⁵⁴ Lu	(2−)
¹⁵⁸ Ta	73	85	157.96670 (22) #	49 (8) ms	β ⁺ (4%)	¹⁵⁸ Hf	(2−)
^{158 m} Ta	141 (9) keV			36,0 (8) ms	α (93%)	¹⁵⁴ Lu	(9+)
					TO	¹⁵⁸ Ta
					β ⁺	¹⁵⁸ Hf
¹⁵⁹ Ta	73	86	158,963018 (22)	1,04 (9) s	β ⁺ (66%)	¹⁵⁹ Hf	(1/2 +)
¹⁵⁹ Ta	73	86	158,963018 (22)	1,04 (9) s	α (34%)	¹⁵⁵ Lu	(1/2 +)
^{159 m} Ta	64 (5) keV			514 (9) ms	α (56%)	¹⁵⁵ Lu	(11 / 2−)
^{159 m} Ta	64 (5) keV			514 (9) ms	β ⁺ (44%)	¹⁵⁹ Hf	(11 / 2−)
¹⁶⁰ Ta	73	87	159,96149 (10)	1,70 (20) s	α	¹⁵⁶ Lu	(2 #) -
¹⁶⁰ Ta	73	87	159,96149 (10)	1,70 (20) s	β ⁺	¹⁶⁰ Hf	(2 #) -
^{160 m} Ta	310 (90) # keV			1,55 (4) s	β ⁺ (66%)	¹⁶⁰ Hf	(9) +
^{160 m} Ta	310 (90) # keV			1,55 (4) s	α (34%)	¹⁵⁶ Lu	(9) +
¹⁶¹ Ta	73	88	160.95842 (6) #	3 # s	β ⁺ (95%)	¹⁶¹ Hf	1/2 + #
¹⁶¹ Ta	73	88	160.95842 (6) #	3 # s	α (5%)	¹⁵⁷ Lu	1/2 + #
^{161 m} Ta	50 (50) # keV			2,89 (12) s			11 / 2− #
¹⁶² Ta	73	89	161.95729 (6)	3,57 (12) s	β ⁺ (99,92%)	¹⁶² Hf	3 + #
¹⁶² Ta	73	89	161.95729 (6)	3,57 (12) s	α (0,073%)	¹⁵⁸ Lu	3 + #
¹⁶³ Ta	73	90	162.95433 (4)	10,6 (18) s	β ⁺ (99,8%)	¹⁶³ Hf	1/2 + #
¹⁶³ Ta	73	90	162.95433 (4)	10,6 (18) s	α (0,2%)	¹⁵⁹ Lu	1/2 + #
¹⁶⁴ Ta	73	91	163,95353 (3)	14,2 (3) s	β ⁺	¹⁶⁴ Hf	(3+)
¹⁶⁵ Ta	73	92	164,950773 (19)	31,0 (15) s	β ⁺	¹⁶⁵ Hf	5 / 2− #
^{165 metrů} Ta	60 (30) keV						9 / 2− #
¹⁶⁶ Ta	73	93	165.95051 (3)	34,4 (5) s	β ⁺	¹⁶⁶ Hf	(2) +
¹⁶⁷ Ta	73	94	166,94809 (3)	Min. 1,33 (7)	β ⁺	¹⁶⁷ Hf	(3/2 +)
¹⁶⁸ Ta	73	95	167,94805 (3)	2,0 (1) min	β ⁺	¹⁶⁸ Hf	(2−, 3 +)
¹⁶⁹ Ta	73	96	168.94601 (3)	4,9 (4) min	β ⁺	¹⁶⁹ Hf	(5/2 +)
¹⁷⁰ Ta	73	97	169,94618 (3)	6,76 (6) min	β ⁺	¹⁷⁰ Hf	(3) (+ #)
¹⁷¹ Ta	73	98	170,94448 (3)	23,3 (3) min	β ⁺	¹⁷¹ Hf	(5 / 2−)
¹⁷² Ta	73	99	171.94490 (3)	36,8 (3) min	β ⁺	¹⁷² Hf	(3+)
¹⁷³ Ta	73	100	172.94375 (3)	3,14 (13) h	β ⁺	¹⁷³ Hf	5 / 2−
¹⁷⁴ Ta	73	101	173.94445 (3)	1,14 (8) h	β ⁺	¹⁷⁴ Hf	3+
¹⁷⁵ Ta	73	102	174,94374 (3)	10,5 (2) h	β ⁺	¹⁷⁵ Hf	7/2 +
¹⁷⁶ Ta	73	103	175.94486 (3)	8,09 (5) h	β ⁺	¹⁷⁶ Hf	(1) -
^176m1 Ta	103,0 (10) keV			1,1 (1) ms	TO	¹⁷⁶ Ta	(+)
^176m2 Ta	1372,6 (11) + X keV			3,8 (4) us			(14−)
^176m3 Ta	2820 (50) keV			0,97 (7) ms			(20−)
¹⁷⁷ Ta	73	104	176.944472 (4)	56,56 (6) h	β ⁺	¹⁷⁷ Hf	7/2 +
^177m1 Ta	73,36 (15) keV			410 (7) ns			9 / 2−
^177m2 Ta	186,15 (6) keV			3,62 (10) us			5 / 2−
^177m3 Ta	1355.01 (19) keV			5,31 (25) us			21 / 2−
^177m4 Ta	4656,3 (5) keV			133 (4) us			49 / 2−
¹⁷⁸ Ta	73	105	177.945778 (16)	9,31 (3) min	β ⁺	¹⁷⁸ Hf	1+
^178m1 Ta	100 (50) # keV			2,36 (8) h	β ⁺	¹⁷⁸ Hf	(7) -
^178m2 Ta	1570 (50) # keV			59 (3) ms			(15−)
^178m3 Ta	3000 (50) # keV			290 (12) ms			(21−)
¹⁷⁹ Ta	73	106	178.9459295 (23)	1,82 (3) r	ES	¹⁷⁹ Hf	7/2 +
^179m1 Ta	30,7 (1) keV			1,42 (8) us			(9/2) -
^179m2 Ta	520,23 (18) keV			335 (45) ns			(1/2) +
^179m3 Ta	1252,61 (23) keV			322 (16) ns			(21 / 2−)
^179m4 Ta	1317,3 (4) keV			9,0 (2) ms	TO	¹⁷⁹ Ta	(25/2 +)
^179m5 Ta	1327,9 (4) keV			1,6 (4) us			(23 / 2−)
^179m6 Ta	2639,3 (5) keV			54,1 (17) ms			(37/2 +)
¹⁸⁰ Ta	73	107	179,9474648 (24)	8,152 (6) h	ES (86%)	¹⁸⁰ Hf	1+
¹⁸⁰ Ta	73	107	179,9474648 (24)	8,152 (6) h	β ^- (14%)	¹⁸⁰ W.	1+
^180m1 Ta	77,1 (8) keV			Pozorovatelně stabilní			9−	1,2 (2) × 10 ⁻⁴
^180m2 Ta	1452,40 (18) keV			31,2 (14) us			15−
^180m3 Ta	3679,0 (11) keV			2,0 (5) us			(22−)
^180m4 Ta	4171,0 + X keV			17 (5) us			(23, 24, 25)
¹⁸¹ Ta	73	108	180.9479958 (20)	Pozorovatelně stabilní			7/2 +	0,99988 (2)
^181m1 Ta	6,238 (20) keV			6,05 (12) us			9 / 2−
^181m2 Ta	615,21 (3) keV			18 (1) us			1/2 +
^181m3 Ta	1485 (3) keV			25 (2) us			21 / 2−
^181m4 Ta	2230 (3) keV			210 (20) us			29 / 2−
¹⁸² Ta	73	109	181.9501518 (19)	114,43 (3) d	β ^-	¹⁸² W.	3−
^182m1 Ta	16,263 (3) keV			283 (3) ms	TO	¹⁸² Ta	5+
^182m2 Ta	519,572 (18) keV			15,84 (10) min			10−
¹⁸³ Ta	73	110	182.9513726 (19)	5.1 (1) d	β ^-	¹⁸³ W.	7/2 +
^{183 m} Ta	73,174 (12) keV			107 (11) ns			9 / 2−
¹⁸⁴ Ta	73	111	183.954008 (28)	8,7 (1) h	β ^-	¹⁸⁴ W.	(5−)
¹⁸⁵ Ta	73	112	184.955559 (15)	49,4 (15) min	β ^-	¹⁸⁵ W.	(7/2 +) #
^{185 m} Ta	1308 (29) keV			> 1 ms			(21 / 2−)
¹⁸⁶ Ta	73	113	185.95855 (6)	10,5 (3) min	β ^-	¹⁸⁶ W.	(2−, 3−)
^{186 m} Ta				Min. 1,54 (5)
¹⁸⁷ Ta	73	114	186.96053 (21) #	2 # min [> 300 ns]	β ^-	¹⁸⁷ W.	7/2 + #
¹⁸⁸ Ta	73	115	187.96370 (21) #	20 # s [> 300 ns]	β ^-	¹⁸⁸ W.
¹⁸⁹ Ta	73	116	188.96583 (32) #	3 # s [> 300 ns]			7/2 + #
¹⁹⁰ Ta	73	117	189.96923 (43) #	0,3 # s
Tato záhlaví a zápatí tabulky: Pohled

^ ^m Ta - vzrušený jaderný izomer .
^ () - Nejistota (1 σ ) je uvedena stručně v závorkách za odpovídajícími posledními číslicemi.
^ # - Atomová hmotnost označená #: hodnota a nejistota odvozené nikoli z čistě experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů z Mass Surface (TMS).
^ ^a ^b ^c # - Hodnoty označené # nejsou čistě odvozeny z experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů sousedních nuklidů (TNN).
^ Režimy rozpadu:

ES: Zachycení elektronů

TO: Izomerní přechod

p: Protonová emise
^ Tučné písmo kurzívy jako dcera - produkt dcery je téměř stabilní.
^ Tučný symbol jako dcera - produkt dcery je stabilní.
^ () hodnota rotace - označuje rotaci se slabými argumenty přiřazení.
^ Pouze známý observačně stabilní jaderný izomer, o kterém se předpokládá, že se rozpadne izomerním přechodem na¹⁸⁰ Ta, β^- rozpad na¹⁸⁰ W nebo elektronový záchyt na¹⁸⁰ Hf s poločasem rozpadu 4,5 × 10¹⁶ let
^ Jedno z mála stabilních lichých-lichých jader
^ Věřil, že podstoupí rozklad α na¹⁷⁷ Lu

Tantal - 180 metrů

Nuklid ^{180 m}
Ta
( M znamená metastabilní stav) má dostatečnou energii k rozpadu třemi způsoby: izomerní přechod do základního stavu z¹⁸⁰
Ta
, beta rozpad na¹⁸⁰
Ž
a elektronový záchyt do¹⁸⁰
Hf
. Nikdy však nebyla pozorována žádná radioaktivita z žádného režimu rozpadu tohoto jaderného izomeru . Pozorováním byla stanovena pouze spodní hranice jeho poločasu nad 10 ¹⁵ let. Velmi pomalý rozpad^{180 m}
Ta
je přičítán jeho vysoké rotaci (9 jednotek) a nízké rotaci nižších stavů. Gamma nebo beta rozpad by vyžadoval odstranění mnoha jednotek momentu hybnosti v jednom kroku, takže proces by byl velmi pomalý.

Velmi neobvyklá povaha ^180m Ta spočívá v tom, že základní stav tohoto izotopu je méně stabilní než izomer. Tento jev se mimo jiné projevuje v bismutu-210m ( ^210m Bi) a americiu-242m ( ^242m Am).¹⁸⁰
Ta
má poločas pouze 8 hodin. ^{180 m}
Ta
je jediný přirozeně se vyskytující jaderný izomer (s výjimkou radiogenních a kosmogenních krátkodobých nuklidů). Je to také nejvzácnější prvotní nuklid ve vesmíru pozorovaný u každého prvku, který má nějaké stabilní izotopy. V hvězdném prostředí s procesem s tepelnou energií k _B T = 26 k eV (tj. Teplota 300 milionů kelvinů) se očekává, že jaderné izomery budou plně tepelně upraveny, což znamená, že ¹⁸⁰ Ta rychle přechází mezi spinovými stavy a jeho celkovým poločas se předpokládá na 11 hodin.

Ke dni 3. října 2016 je z experimentálního pozorování vypočítán poločas ^{180 m} Ta4,5 × 10 ¹⁶ (45 kvadrillion) let.

Reference

^ Meija, Juris; et al. (2016). "Atomové váhy prvků 2013 (IUPAC Technická zpráva)" . Čistá a aplikovaná chemie . 88 (3): 265–91. doi : 10.1515 / pac-2015-0305 .
^ DT Win; M. Al Masum (2003). „Zbraně hromadného ničení“ (PDF) . Předpoklad University Journal of Technology . 6 (4): 199–219.
^ Kvantová mechanika pro inženýry Leon van Dommelen, Florida State University
^ P. Mohr, F. Kaeppeler a R. Gallino (2007). „Přežití nejvzácnějšího izotopu přírody 180Ta za hvězdných podmínek“. Phys. Rev. C . 75 : 012802. arXiv : astro-ph / 0612427 . doi : 10,1103 / PhysRevC.75.012802 .CS1 maint: více jmen: seznam autorů ( odkaz )
^ Conover, Emily (10.03.2016). "Nejvzácnější jádro, které se zdráhá rozpadat" . Citováno 2016-10-05 .
^ Lehnert, Björn; Hult, Mikael; Lutter, Guillaume; Zuber, Kai (2017). "Hledání rozpadu nejvzácnějšího izotopu přírody ^180m Ta". Physical Review C . 95 (4): 044306. arXiv : 1609.03725 . Bibcode : 2017PhRvC..95d4306L . doi : 10,1103 / PhysRevC.95.044306 .

Hmotnosti izotopů z:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), „Hodnocení N UBASE vlastností jader a rozkladu“ , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10,1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
Izotopové složení a standardní atomové hmotnosti z:
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (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). "Atomové váhy prvků 2005 (IUPAC Technická zpráva)" . Čistá a aplikovaná chemie . 78 (11): 2051–2066. doi : 10,1351 / pac200678112051 . Shrnutí ležel .
Údaje o poločasu rozpadu, spinu a izomeru vybrané z následujících zdrojů.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), „Hodnocení N UBASE vlastností jader a rozkladu“ , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10,1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
- 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 (85th ed.). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.

[3] Ta - vzrušený jaderný izomer .

[4] () - Nejistota (1 σ ) je uvedena stručně v závorkách za odpovídajícími posledními číslicemi.

[TMS-5] # - Atomová hmotnost označená #: hodnota a nejistota odvozené nikoli z čistě experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů z Mass Surface (TMS).

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

[7] Režimy rozpadu:

ES: Zachycení elektronů

TO: Izomerní přechod

p: Protonová emise

[8] Tučné písmo kurzívy jako dcera - produkt dcery je téměř stabilní.

[9] Tučný symbol jako dcera - produkt dcery je stabilní.

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

[11] Pouze známý observačně stabilní jaderný izomer, o kterém se předpokládá, že se rozpadne izomerním přechodem na¹⁸⁰ Ta, β^- rozpad na¹⁸⁰ W nebo elektronový záchyt na¹⁸⁰ Hf s poločasem rozpadu 4,5 × 10¹⁶ let

[12] Jedno z mála stabilních lichých-lichých jader

[13] Věřil, že podstoupí rozklad α na¹⁷⁷ Lu

[CIAAW2013-1] Meija, Juris; et al. (2016). "Atomové váhy prvků 2013 (IUPAC Technická zpráva)" . Čistá a aplikovaná chemie . 88 (3): 265–91. doi : 10.1515 / pac-2015-0305 .

[2] DT Win; M. Al Masum (2003). „Zbraně hromadného ničení“ (PDF) . Předpoklad University Journal of Technology . 6 (4): 199–219.

[14] Kvantová mechanika pro inženýry Leon van Dommelen, Florida State University

[15] P. Mohr, F. Kaeppeler a R. Gallino (2007). „Přežití nejvzácnějšího izotopu přírody 180Ta za hvězdných podmínek“. Phys. Rev. C . 75 : 012802. arXiv : astro-ph / 0612427 . doi : 10,1103 / PhysRevC.75.012802 .CS1 maint: více jmen: seznam autorů ( odkaz )

[16] Conover, Emily (10.03.2016). "Nejvzácnější jádro, které se zdráhá rozpadat" . Citováno 2016-10-05 .

[17] Lehnert, Björn; Hult, Mikael; Lutter, Guillaume; Zuber, Kai (2017). "Hledání rozpadu nejvzácnějšího izotopu přírody ^180m Ta". Physical Review C . 95 (4): 044306. arXiv : 1609.03725 . Bibcode : 2017PhRvC..95d4306L . doi : 10,1103 / PhysRevC.95.044306 .

Languages

In other projects

Izotopy tantalu - Isotopes of tantalum

Seznam izotopů

Tantal - 180 metrů

Reference

ES:	Zachycení elektronů
TO:	Izomerní přechod
p:	Protonová emise