Astatinin izotopları - Isotopes of astatine

Astatinin  ana izotopları ( 85 At)
İzotop Çürümek
bolluk yarı ömür ( t 1/2 ) mod ürün
209 'de 5,41 saat β + 209 Po
α 205 Bi
210 'de 8.1 saat β + 210 Po
α 206 Bi
211 'de 7.21 saat ε 211 Po
α 207 Bi

Astatin ( 85 At) , tümü radyoaktif olan 39 bilinen izotopa sahiptir ; kütle numaralarının aralığı 191'den 229'a kadardır. Ayrıca bilinen 24 yarı kararlı uyarılmış durum vardır . En uzun ömürlü izotop 210 At olup, yarılanma ömrü 8.1 saattir; Doğal olarak oluşan mevcut en uzun ömürlü izotop bozunma zincirleri olan 219 56 saniyelik bir yarılanma ömrü ile de.

izotopların listesi

nüklid
Z n İzotopik kütle ( Da )
Yarım hayat
çürüme
modu

kızı
izotop

Spin ve
parite
izotopik
bolluk
uyarılma enerjisi
191 'de 85 106 1,7(+11−5) ms (1/2+)
191m 'de 2,1(+4−3) ms (7/2−)
192 'de 85 107 192.00314(28) 11,5(0,6) ms a (%99,79) 188 Bi 3+#
β + , SF (% 0,21) (çeşitli)
192m 'de 330(90)# keV 88(6) ms a (%99,79) 188m Bi (9-, 10−)
β + , SF (% 0,21) (çeşitli)
193 'de 85 108 192.99984(6) 28(+5−4) ms α 189 Bi (1/2+)
193m1 At 50 keV 21(5) ms (7/2−)
193m2 At 39 keV 27(+4−5) ms (13/2+)
194 'de 85 109 193.99873(20) 286(7) ms α 190 Bi (4-, 5-)
β + (nadir) 194 Po
194M At 480(190) keV 323(7) ms α 190 Bi (9-, 10-)
BT (nadir) 194 'de
195 'de 85 110 194.996268(10) 328(20) ms a (%75) 191 Bi (1/2+)
β + (%25) 195 Po
195m 'de 34(7) keV 147(5) ms (7/2-)
196 'de 85 111 195.99579(6) 253(9) ms a (%96) 192 Bi (3+)
β + (%4.0) 196 Po
196m1 At -30(80) keV 20# ms (10−)
196m2 At 157.9(1) keV 11 μs (5+)
197 'de 85 112 196.99319(5) 0,390(16) sn a (%96) 193 Bi (9/2−)
β + (%4.0) 197 Po
197m 'de 52(10) keV 2.0(2) sn (1/2+)
198 Saat 85 113 197.99284(5) 4.2(3) sn a (%94) 194 Bi (3+)
β + (%6) 198 Po
198m 'de 330(90)# keV 1.0(2) sn (10−)
199 'de 85 114 198.99053(5) 6.92(13) sn a (%89) 195 Bi (9/2−)
β + (%11) 199 Po
200 'de 85 115 199.990351(26) 43.2(9) sn α (%57) 196 Bi (3+)
β + (%43) 200 Po
200m1 At 112.7(30) keV 47(1) sn a (%43) 196 Bi (7+)
O 200 'de
β + 200 Po
200m2 At 344(3) keV 3.5(2) sn (10−)
201 'de 85 116 200.988417(9) 85(3) sn a (%71) 197 Bi (9/2−)
β + (%29) 201 Po
202 'de 85 117 201.98863(3) 184(1) sn β + (%88) 202 Po (2, 3)+
α (%12) 198 Bi
202m1 At 190(40) keV 182(2) sn (7+)
202m2 At 580(40) keV 460(50) ms (10−)
203 'de 85 118 202.986942(13) 7,37(13) dk β + (%69) 203 Po 9/2−
a (%31) 199 Bi
204 'de 85 119 203.987251(26) 9.2(2) dk β + (%96) 204 Po 7+
a (%3,8) 200 Bi
204 milyon At 587,30(20) keV 108(10) ms O 204 'de (10−)
205 'de 85 120 204.986074(16) 26.2(5) dk β + (%90) 205 Po 9/2−
a (%10) 201 Bi
205 milyon At 2339,65(23) keV 7,76(14) μs 29/2+
206 'de 85 121 205.986667(22) 30,6(13) dk β + (%99,11) 206 Po (5)+
α (%0,9) 202 Bi
206M At 807(3) keV 410(80) ns (10)-
207 'de 85 122 206.985784(23) 1.80(4) sa β + (%91) 207 Po 9/2−
a (%8,6) 203 Bi
208 Saat 85 123 207.986590(28) 1,63(3) sa β + (%99,5) 208 Po 6+
a (%0.55) 204 Bi
209 'de 85 124 208.986173(8) 5,41(5) sa β + (%96) 209 Po 9/2−
α (%4.0) 205 Bi
210 'de 85 125 209.987148(8) 8.1(4) sa β + (%99,8) 210 Po (5)+
a (%0,18) 206 Bi
210m1 At 2549.6(2) keV 482(6) μs (15)-
210m2 At 4027.7(2) keV 5,66(7) μs (19)+
211 'de 85 126 210.9874963(30) 7.214(7) sa AT (%58,2) 211 Po 9/2−
a (%42) 207 Bi
212 Saat 85 127 211.990745(8) 0,314(2) sn a (%99,95) 208 Bi (1−)
β + (%0.05) 212 Po
β (2×10 −6 ) 212 Bin
212m1 At 223(7) keV 0.119(3) sn a (%99) 208 Bi (9-)
BT (%1) 212 Saat
212m2 At 4771.6(11) keV 152(5) μs (25−)
213 'de 85 128 212.992937(5) 125(6) sayı α 209 Bi 9/2−
214 'de 85 129 213.996372(5) 558(10) sayı α 210 Bi 1–
214m1 At 59(9) keV 265(30) sayı
214m2 At 231(6) keV 760(15) sayı 9–
215 'de 85 130 214.998653(7) 0.10(2) ms α 211 Bi 9/2− İz
216 'de 85 131 216.002423(4) 0,30(3) ms a (%99,99) 212 Bi 1–
β - (%0,006) 216 Bin
EC (3×10 -7 %) 216 Po
216M At 413(5) keV 100# μs (9-)
217 'de 85 132 217.004719(5) 32,3(4) ms a (%99,98) 213 Bi 9/2− İz
β - (%0,012) 217 Mil
218 'de 85 133 218.008694(12) 1.5(3) sn a (%99,9) 214 Bi 1-# İz
β - (%0,10) 218 Rn
219 'de 85 134 219.011162(4) 56(3) sn a (%97) 215 Bi (9/2-) İz
β - (%3.0) 219 Rn
220 'de 85 135 220.01541(6) 3,71(4) dk β - (%92) 220 Rn 3(-#)
a (%8.0) 216 Bi
221 'de 85 136 221.01805(21)# 2,3(2) dk β - 221 Rn 3/2−#
222 'de 85 137 222.02233(32)# 54(10) sn β - 222 Rn
223 'de 85 138 223.02519(43)# 50(7) sn β - 223 Rn 3/2−#
224 Saat 85 139 224.02975(22)# 2.5(1.5) dk β - 224 Bin
Bu tablo üstbilgisi ve altbilgisi:
  1. ^ m At – Heyecanlı nükleer izomer .
  2. ^ ( ) – Belirsizlik (1 σ ), karşılık gelen son rakamlardan sonra parantez içinde kısa ve öz olarak verilmiştir.
  3. ^ # – # ile işaretlenmiş atomik kütle: değer ve belirsizlik tamamen deneysel verilerden değil, en azından kısmen Kütle Yüzeyinden (TMS) gelen eğilimlerden türetilmiştir.
  4. ^ Bozunma modları:
    AT: elektron yakalama
    O: izomerik geçiş
  5. ^ ( ) dönüş değeri – Zayıf atama bağımsız değişkenleriyle dönüşü gösterir.
  6. ^ a b # – # ile işaretlenen değerler tamamen deneysel verilerden değil, en azından kısmen komşu nüklidlerin (TNN) eğilimlerinden elde edilir.
  7. ^ Bir B Ara madde bozunma ürünü ve 235 U
  8. ^ 237 Np'nin ara bozunma ürünü
  9. ^ 238 U'nun ara bozunma ürünü

Alfa bozunması

kütle
numarası
kütle
fazlalığı
kızının kitlesel
fazlalığı
Alfa bozunmasının ortalama
enerjisi

Yarım hayat
Alfa
bozunma olasılığı
Alfa
bozunması
yarı ömrü
207 -13.243 MeV -19.116 MeV 5.873 MeV 1.80 saat % 8,6 20,9 saat
208 -12.491 MeV -18.243 MeV 5.752 MeV 1,63 saat 0,55 % 12,3 gün
209 -12.880 MeV -18.638 MeV 5.758 MeV 5,41 saat % 4,1 5.5 gün
210 -11.972 MeV -17.604 MeV 5.632 MeV 8.1 saat 0.175 % 193 gün
211 -11.647 MeV -17.630 MeV 5.983 MeV 7.21 saat 41.8 % 17,2 saat
212 -8.621 MeV -16.436 MeV 7.825 MeV 0.31 sn ≈100% 0.31 sn
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 saniye % 97 58 sn
220 14.350 MeV 8.298 MeV 6.052 MeV 3,71 dk % 8 46,4 dk
221 16.810 MeV 11.244 MeV 5.566 MeV 2,3 dk deneysel olarak
alfa kararlı

Astatin 23 sahiptir nükleer izomerleri (bir ya da daha fazla çekirdek Nükleonlar  - protonlar veya nötron  - bir in uyarılmış duruma ). Bir nükleer izomer ayrıca " meta-durum " olarak da adlandırılabilir ; bu, sistemin " temel durumdan " (mümkün olan en düşük iç enerjiye sahip durum) daha fazla iç enerjiye sahip olduğu anlamına gelir, bu da birincinin ikinciye bozunmasını olası kılar. Her izotop için birden fazla izomer olabilir. Bunların en kararlısı, yaklaşık 3 dakikalık bir yarı ömre sahip olan astatin-202m1'dir; bu, 203–211 ve 220 izotoplarınınki hariç tüm temel durumlarınkinden daha uzundur. En az kararlı olanı astatin-214m1'dir; 265 ns'lik yarı ömrü, astatin-213'ünki hariç tüm temel durumlarınkinden daha kısadır.

Alfa bozunma enerjisi, diğer ağır elementlerle aynı eğilimi takip eder. Daha hafif astatin izotopları, çekirdekler ağırlaştıkça azalan oldukça yüksek alfa bozunma enerjilerine sahiptir. Bununla birlikte, astatin-211, önceki izotoptan önemli ölçüde daha yüksek bir enerjiye sahiptir; 126 nötronlu bir çekirdeğe sahiptir ve 126 sihirli bir sayıdır (dolu bir nötron kabuğuna karşılık gelir). Önceki izotopla benzer bir yarı ömre sahip olmasına rağmen (astatin-210 için 8.1 saat ve astatin-211 için 7.2 saat), alfa bozunma olasılığı ikinci izotop için çok daha yüksektir: sadece yüzde 0.18'e karşı yüzde 41.8. Aşağıdaki iki izotop, tüm astatin izotoplarının en yüksek enerji miktarını serbest bırakan astatin-213 ile daha da fazla enerji açığa çıkarır. Bu nedenle en kısa ömürlü astatin izotopudur. Daha ağır astatin izotopları daha az enerji salsa da, uzun ömürlü astatin izotopu yoktur; bu, beta bozunmasının artan rolü nedeniyle olur . Bu bozunma modu özellikle astatin için önemlidir: Daha 1950 gibi erken bir tarihte, elementin beta kararlı izotopları olmadığı (yani, beta bozunmasına hiç uğramayanlar) olduğu varsayılmıştı , ancak nükleer kütle ölçümleri 215 At'ın gerçekte olduğunu ortaya koyuyordu . A = 215 ile tüm izobarların en düşük kütlesine sahip olduğu için beta kararlıdır . Astatin-213, astatin-214 ve astatin-216m dışındaki tüm diğer astatin izotopları için bir beta bozunma modu bulunmuştur. Diğer izotoplar arasında: astatin-210 ve daha hafif izotoplar pozitron emisyonu ile bozunur ; astatin-216 ve daha ağır izotoplar beta bozunmasına uğrar ; astatin-212 her iki şekilde de bozunabilir; ve astatin-211 bunun yerine elektron yakalama yoluyla bozunur .

Astatinin en kararlı izotopu, yaklaşık 8.1 saatlik bir yarı ömre sahip olan astatin-210'dur. Bu izotopun birincil bozunma modu, nispeten uzun ömürlü alfa yayıcı polonyum-210'a pozitron emisyonudur . Toplamda, astatinin yalnızca beş izotopunun yarılanma ömrü bir saati aşar: 207 ile 211 arasında olanlar. En az kararlı temel durum izotopu, yaklaşık 125 nanosaniye yarı ömrü ile astatin- 213'tür . Son derece uzun ömürlü (pratikte kararlı) izotop bizmut- 209'a alfa bozunmasına uğrar .

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b c d Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "N UBASE değerlendirmesinin nükleer ve bozunma özellikleri" , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
  2. ^ a b c d e Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "N UBASE değerlendirmesinin nükleer ve bozunma özellikleri" , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
  3. ^ a b c Lavrukhina & Pozdnyakov 1966 , s. 232.
  4. ^ Rankama, Kalervo (1956). İzotop jeolojisi (2. baskı). Bergama Basın. P. 403. ISBN'si 978-0-470-70800-2.
  5. ^ Audi, G.; Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "Nükleer özelliklerin NUBASE2016 değerlendirmesi" (PDF) . Çinli Fizik C . 41 (3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 .