Astatinin izotopları - Isotopes of astatine
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
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: |
- ^ m At – Heyecanlı nükleer izomer .
- ^ ( ) – Belirsizlik (1 σ ), karşılık gelen son rakamlardan sonra parantez içinde kısa ve öz olarak verilmiştir.
- ^ # – # ile işaretlenmiş atomik kütle: değer ve belirsizlik tamamen deneysel verilerden değil, en azından kısmen Kütle Yüzeyinden (TMS) gelen eğilimlerden türetilmiştir.
-
^
Bozunma modları:
AT: elektron yakalama O: izomerik geçiş - ^ ( ) dönüş değeri – Zayıf atama bağımsız değişkenleriyle dönüşü gösterir.
- ^ a b # – # ile işaretlenen değerler tamamen deneysel verilerden değil, en azından kısmen komşu nüklidlerin (TNN) eğilimlerinden elde edilir.
- ^ Bir B Ara madde bozunma ürünü ve 235 U
- ^ 237 Np'nin ara bozunma ürünü
- ^ 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
- ^ 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
- ^ 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
- ^ a b c Lavrukhina & Pozdnyakov 1966 , s. 232.
- ^ Rankama, Kalervo (1956). İzotop jeolojisi (2. baskı). Bergama Basın. P. 403. ISBN'si 978-0-470-70800-2.
- ^ 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 .
- Lavrukhina, Avgusta Konstantinovna; Pozdnyakov, Aleksandr Aleksandrovich (1966). Аналитическая химия технеция, прометия, астатина ve франция[ Teknesyum, Prometyum, Astatin ve Fransiyumun Analitik Kimyası ] (Rusça). Nauka .
- İzotop kütleleri:
- 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
- Aşağıdakilerden izotopik bileşimler ve standart atomik kütleler:
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bievre, Paul; Hidaka, Hiroşi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). "Elementlerin atom ağırlıkları. İnceleme 2000 (IUPAC Teknik Raporu)" . Saf ve Uygulamalı Kimya . 75 (6): 683–800. doi : 10.1351/pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). "2005 (IUPAC Teknik Raporu) elementlerinin atom ağırlıkları" . Saf ve Uygulamalı Kimya . 78 (11): 2051–2066. doi : 10.1351/pac200678112051 . Özet koy .
- Aşağıdaki kaynaklardan seçilen yarı ömür, dönüş ve izomer verileri.
- 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
- Ulusal Nükleer Veri Merkezi . "NuDat 2.x veritabanı" . Brookhaven Ulusal Laboratuvarı .
- Holden, Norman E. (2004). "11. İzotop Tablosu". Lide'de, David R. (ed.). CRC Kimya ve Fizik El Kitabı (85. baskı). Boca Raton, Florida : CRC Basın . ISBN'si 978-0-8493-0485-9.