Kurşun izotopları - Isotopes of lead

Kurşunun   ana izotopları ( 82 Pb)
İzotop Çürüme
bolluk yarı ömür ( t 1/2 ) mod ürün
202 Pb syn 5,25 (28) × 10 4  y ε 202 Tl
204 Pb % 1,4 kararlı
205 Pb iz 1,73 (7) × 10 7  y ε 205 Tl
206 Pb % 24.1 kararlı
207 Pb % 22.1 kararlı
208 Pb % 52.4 kararlı
209 Pb iz 3.253 (14) saat β - 209 Bi
210 Pb iz 22,3 (22) y β - 210 Bi
211 Pb iz 36.1 (2) dakika β - 211 Bi
212 Pb iz 10.64 (1) saat β - 212 Bi
214 Pb iz 26.8 (9) dakika β - 214 Bi
İzotopik bolluklar numuneye göre büyük ölçüde değişir
Standart atom ağırlığı A r, standart (Pb)

Kurşun ( 82 Pb) dört kararlı izotopa sahiptir : 204 Pb, 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb. Kurşun-204 tamamen ilkel bir çekirdek olup radyojenik bir çekirdek değildir . Üç izotop kurşun-206, kurşun-207 ve kurşun-208 üç bozunma zincirinin uçlarını temsil eder : sırasıyla uranyum serisi (veya radyum serisi), aktinyum serisi ve toryum serisi ; dördüncü bir bozunma zinciri, neptunium serisi , talyum izotopu 205 Tl ile sona erer . Kurşunda sonlanan üç seri , sırasıyla uzun ömürlü ilkel 238 U , 235 U ve 232 Th'nin bozunma zinciri ürünlerini temsil eder . Bununla birlikte, bunların her biri, radyojenik olarak yavru ürünler olarak değil, süpernovalarda yapılan ilkel izotoplar olarak da bir dereceye kadar ortaya çıkar. Kurşun-204'ün diğer kurşun izotoplarının ilkel miktarlarına sabit oranı, uranyum ve toryumdan kaynaklanan çürümenin bir sonucu olarak kayalarda bulunan ekstra radyojenik kurşun miktarlarını tahmin etmek için temel olarak kullanılabilir. (Bkz. Kurşun-kurşun yaş tayini ve uranyum-kurşun yaş tayini ).

En uzun ömürlü radyoizotoplar , 17,3 milyon yıllık yarı ömre sahip 205 Pb ve 52,500 yıllık yarı ömre sahip 202 Pb'dir. Daha kısa ömürlü doğal olarak oluşan radyoizotop, yarı ömrü 22,3 yıl olan 210 Pb, 100 yıldan daha kısa zaman ölçeklerinde çevresel numunelerin sedimantasyon kronolojisini incelemek için kullanışlıdır .

Dört kararlı izotopun nispi bollukları , 207.2 (1) 'lik standart bir atom ağırlığı (kararlı izotopların bolluk ağırlıklı ortalaması) verecek şekilde birleşerek yaklaşık olarak% 1.5,% 24,% 22 ve% 52.5'tir. Kurşun, en ağır kararlı izotop olan 208 Pb'ye sahip elementtir . ( Uzun süredir kararlı olduğu düşünülen daha masif 209 Bi'nin aslında 2.01 × 10 19 yıllık bir yarılanma ömrü vardır .) Çok kararsız sentetik türler de dahil olmak üzere şu anda toplam 43 kurşun izotopu bilinmektedir.

Tamamen iyonize haldeyken, izotop 205 Pb de kararlı hale gelir.

İzotopların listesi

Nuklid
Tarihi
isim
Z N İzotopik kütle ( Da )
Yarım hayat
Bozunma
modu

Kız
izotopu

Döndür ve
eşlik
Doğal bolluk (mol fraksiyonu)
Uyarma enerjisi Normal oran Varyasyon aralığı
178 Pb 82 96 178.003830 (26) 0,23 (15) ms α 174 Hg 0+
179 Pb 82 97 179.00215 (21) # 3,9 (1,1) ms α 175 Hg (9 / 2−)
180 Pb 82 98 179.997918 (22) 4,5 (11) ms α 176 Hg 0+
181 Pb 82 99 180.99662 (10) 45 (20) ms α (% 98) 177 Hg (9 / 2−)
β + (% 2) 181 Tl
182 Pb 82 100 181.992672 (15) 60 (40) ms
[55 (+ 40-35) ms]
α (% 98) 178 Hg 0+
β + (% 2) 182 Tl
183 Pb 82 101 182.99187 (3) 535 (30) ms α (% 94) 179 Hg (3/2−)
β + (% 6) 183 Tl
183m Pb 94 (8) keV 415 (20) ms α 179 Hg (13/2 +)
β + (nadir) 183 Tl
184 Pb 82 102 183.988142 (15) 490 (25) ms α 180 Hg 0+
β + (nadir) 184 Tl
185 Pb 82 103 184.987610 (17) 6,3 (4) sn α 181 Hg 3 / 2−
β + (nadir) 185 Tl
185 milyon Pb 60 (40) # keV 4,07 (15) sn α 181 Hg 13/2 +
β + (nadir) 185 Tl
186 Pb 82 104 185.984239 (12) 4,82 (3) saniye α (% 56) 182 Hg 0+
β + (% 44) 186 Tl
187 Pb 82 105 186.983918 (9) 15,2 (3) saniye β + 187 Tl (3/2−)
α 183 Hg
187 milyon Pb 11 (11) keV 18,3 (3) saniye β + (% 98) 187 Tl (13/2 +)
α (% 2) 183 Hg
188 Pb 82 106 187.980874 (11) 25,5 (1) saniye β + (% 91,5) 188 Tl 0+
α (% 8,5) 184 Hg
188m1 Pb 2578.2 (7) keV 830 (210) ns (8−)
188m2 Pb 2800 (50) keV 797 (21) ns
189 Pb 82 107 188.98081 (4) 51 (3) s β + 189 Tl (3/2−)
189m1 Pb 40 (30) # keV 50,5 (2,1) sn β + (% 99,6) 189 Tl 13/2 +
α (% 0,4) 185 Hg
189m2 Pb 2475 (30) # keV 26 (5) μs (10) +
190 Pb 82 108 189.978082 (13) 71 (1) s β + (% 99,1) 190 Tl 0+
α (% 0,9) 186 Hg
190m1 Pb 2614.8 (8) keV 150 ns (10) +
190m2 Pb 2618 (20) keV 25 μs (12+)
190m3 Pb 2658.2 (8) keV 7,2 (6) μs (11) -
191 Pb 82 109 190.97827 (4) 1,33 (8) dk β + (% 99.987) 191 Tl (3/2−)
α (% 0,013) 187 Hg
191 milyon Pb 20 (50) keV 2,18 (8) dk β + (% 99,98) 191 Tl 13/2 (+)
α (% 0,02) 187 Hg
192 Pb 82 110 191.975785 (14) 3,5 (1) dakika β + (% 99,99) 192 Tl 0+
α (% .0061) 188 Hg
192m1 Pb 2581.1 (1) keV 164 (7) ns (10) +
192 m2 Pb 2625.1 (11) keV 1,1 (5) μs (12+)
192m3 Pb 2743.5 (4) keV 756 (21) ns (11) -
193 Pb 82 111 192.97617 (5) 5 dakika β + 193 Tl (3/2−)
193m1 Pb 130 (80) # keV 5,8 (2) dakika β + 193 Tl 13/2 (+)
193m2 Pb 2612,5 (5) + X keV 135 (+ 25−15) ns (33/2 +)
194 Pb 82 112 193.974012 (19) 12.0 (5) dakika β + (% 100) 194 Tl 0+
α (7,3 × 10 − % 6 ) 190 Hg
195 Pb 82 113 194.974542 (25) ~ 15 dk β + 195 Tl 3/2 # -
195m1 Pb 202.9 (7) keV 15.0 (12) dakika β + 195 Tl 13/2 +
195m2 Pb 1759.0 (7) keV 10,0 (7) μs 21 / 2−
196 Pb 82 114 195.972774 (15) 37 (3) dakika β + 196 Tl 0+
α (3 x 10 -5 %) 192 Hg
196m1 Pb 1049.20 (9) keV <100 ns 2+
196 m2 Pb 1738.27 (12) keV <1 μs 4+
196m3 Pb 1797.51 (14) keV 140 (14) ns 5−
196m4 Pb 2693.5 (5) keV 270 (4) ns (12+)
197 Pb 82 115 196.973431 (6) 8.1 (17) dakika β + 197 Tl 3 / 2−
197m1 Pb 319,31 (11) keV 42.9 (9) dakika β + (% 81) 197 Tl 13/2 +
BT (% 19) 197 Pb
α (3 × 10 −4 %) 193 Hg
197m2 Pb 1914.10 (25) keV 1,15 (20) μs 21 / 2−
198 Pb 82 116 197.972034 (16) 2,4 (1) saat β + 198 Tl 0+
198m1 Pb 2141.4 (4) keV 4,19 (10) μs (7) -
198m2 Pb 2231.4 (5) keV 137 (10) ns (9) -
198m3 Pb 2820.5 (7) keV 212 (4) ns (12) +
199 Pb 82 117 198.972917 (28) 90 (10) dakika β + 199 Tl 3 / 2−
199m1 Pb 429.5 (27) keV 12.2 (3) dakika BT (% 93) 199 Pb (13/2 +)
β + (% 7) 199 Tl
199m2 Pb 2563.8 (27) keV 10,1 (2) μs (29 / 2−)
200 Pb 82 118 199.971827 (12) 21,5 (4) saat β + 200 Tl 0+
201 Pb 82 119 200.972885 (24) 9.33 (3) saat EC (% 99) 201 Tl 5 / 2−
β + (% 1)
201m1 Pb 629,14 (17) keV 61 (2) saniye 13/2 +
201m2 Pb 2718,5 + X keV 508 (5) ns (29 / 2−)
202 Pb 82 120 201.972159 (9) 5,25 (28) × 10 4  y EC (% 99) 202 Tl 0+
α (% 1) 198 Hg
202m1 Pb 2169.83 (7) keV 3,53 (1) saat BT (% 90,5) 202 Pb 9−
EC (% 9.5) 202 Tl
202m2 Pb 4142.9 (11) keV 110 (5) ns (16+)
202m3 Pb 5345.9 (13) keV 107 (5) ns (19−)
203 Pb 82 121 202.973391 (7) 51.873 (9) saat EC 203 Tl 5 / 2−
203m1 Pb 825.20 (9) keV 6,21 (8) sn O 203 Pb 13/2 +
203m2 Pb 2949,47 (22) keV 480 (7) ms 29 / 2−
203m3 Pb 2923.4 + X keV 122 (4) ns (25 / 2−)
204 Pb 82 122 203,9730436 (13) Gözlemsel Olarak Kararlı 0+ 0,014 (1) 0,0104–0,0165
204m1 Pb 1274.00 (4) keV 265 (10) ns 4+
204m2 Pb 2185.79 (5) keV 67.2 (3) dakika 9−
204m3 Pb 2264.33 (4) keV 0,45 (+ 10−3) μs 7−
205 Pb 82 123 204.9744818 (13) 1,73 (7) × 10 7  y EC 205 Tl 5 / 2−
205m1 Pb 2.329 (7) keV 24,2 (4) μs 1 / 2−
205m2 Pb 1013.839 (13) keV 5,55 (2) ms 13/2 +
205m3 Pb 3195.7 (5) keV 217 (5) ns 25 / 2−
206 Pb Radyum G 82 124 205.9744653 (13) Gözlemsel Olarak Kararlı 0+ 0.241 (1) 0.2084–0.2748
206m1 Pb 2200.14 (4) keV 125 (2) μs 7−
206m2 Pb 4027.3 (7) keV 202 (3) ns 12+
207 Pb Aktinyum D 82 125 206.9758969 (13) Gözlemsel Olarak Kararlı 1 / 2− 0.221 (1) 0.1762–0.2365
207 m Pb 1633.368 (5) keV 806 (6) ms O 207 Pb 13/2 +
208 Pb Toryum D 82 126 207.9766521 (13) Gözlemsel Olarak Kararlı 0+ 0,524 (1) 0,5128–0,5621
208 milyon Pb 4895 (2) keV 500 (10) ns 10+
209 Pb 82 127 208,9810901 (19) 3.253 (14) saat β - 209 Bi 9/2 + İz
210 Pb Radium D
Radiolead
Radyo kurşun
82 128 209.9841885 (16) 22,3 (22) y β - (% 100) 210 Bi 0+ İz
α (1,9 × 10 − % 6 ) 206 Hg
210 milyon Pb 1278 (5) keV 201 (17) ns 8+
211 Pb Aktinyum B 82 129 210.9887370 (29) 36.1 (2) dakika β - 211 Bi 9/2 + İz
212 Pb Toryum B 82 130 211.9918975 (24) 10.64 (1) saat β - 212 Bi 0+ İz
212m Pb 1335 (10) keV 6,0 (0,8) μs O 212 Pb (8+)
213 Pb 82 131 212.996581 (8) 10.2 (3) dakika β - 213 Bi (9/2 +)
214 Pb Radyum B 82 132 213.9998054 (26) 26.8 (9) dakika β - 214 Bi 0+ İz
214 milyon Pb 1420 (20) keV 6,2 (0,3) μs O 212 Pb 8 + #
215 Pb 82 133 215.004660 (60) 2,34 (0,19) dk β - 215 Bi 9/2 + #
216 Pb 82 134 216.008030 (210) # 1,65 (0,2) dakika β - 216 Bi 0+
216 milyon Pb 1514 (20) keV 400 (40) ns O 216 Pb 8 + #
217 Pb 82 135 217.013140 (320) # 20 (5) saniye β - 217 Bi 9/2 + #
218 Pb 82 136 218.016590 (320) # 15 (7) saniye β - 218 Bi 0+
  1. ^ m Pb - Heyecanlı nükleer izomer .
  2. ^ () - Belirsizlik (1 σ ), karşılık gelen son rakamlardan sonra parantez içinde kısa bir şekilde verilir.
  3. ^ # - # işaretli atomik kütle: tamamen deneysel verilerden değil, en azından kısmen Kütle Yüzeyinden (TMS) gelen trendlerden türetilen değer ve belirsizlik.
  4. ^ Bozulma modları:
    EC: Elektron yakalama
    O: İzomerik geçiş
  5. ^ Kızı olarak kalın italik sembol - Kız ürünü neredeyse kararlıdır.
  6. ^ Kızı olarak kalın sembol - Kız ürünü kararlıdır.
  7. ^ () spin değeri - Zayıf atama argümanlarına sahip spini gösterir.
  8. ^ a b # - # ile işaretlenmiş değerler tamamen deneysel verilerden değil, en azından kısmen komşu çekirdeklerin (TNN) trendlerinden türetilmiştir.
  9. ^ A b c Kullanılan kurşun kurşun kalma
  10. ^ İçin α bozunuma uğrayan inanılan 200 Hg bir ile yarı-ömrü 1.4 x 10 üzerinde 20 yıl
  11. ^ 4n + 2 bozunma zincirinin nihai bozunma ürünü ( Radyum veya Uranyum serisi )
  12. ^ Kuhn, W. (1929). "LXVIII. Toryum C ″ γ radyasyonunun radyum G ve sıradan kurşun tarafından saçılması". The London, Edinburgh ve Dublin Philosophical Magazine ve Journal of Science . 8 (52): 628. doi : 10.1080 / 14786441108564923 .
  13. ^ 2,5 × 10 21 yıldanfazla yarı ömürle 202 Hg'ye α bozunması geçirdiğine inanılıyor
  14. ^ 4n + 3 bozunma zincirinin nihai bozunma ürünü ( Actinium serisi )
  15. ^ 1.9 × 10 21 yıldanfazla yarı ömürle 203 Hg'ye α bozunması geçirdiğine inanılıyor
  16. ^ 4n bozunma zincirinin son bozunma ürünü ( Thorium serisi )
  17. ^ Gözlemsel olarak en ağır çekirdekli çekirdek, 2,6 × 10 21 yıldan fazla yarılanma ömrü ile 204 Hg'ye α bozunması geçirdiğine inanılıyor.
  18. ^ 237 Np'lik ara bozunma ürünü
  19. ^ A b Orta bozunma ürünü arasında 238 U
  20. ^ Ara madde bozunma ürünü ve 235 U
  21. ^ Orta bozunma ürünü arasında 232 Th


Kurşun-206

206 Pb, 238 U , "radyum serisi" veya "uranyum serisi" bozunma zincirinin son adımıdır . Kapalı bir sistemde, zamanla, 238 U'luk belirli bir kütle 206 Pb ile sonuçlanan bir dizi aşamada bozunacaktır. Ara ürünlerin üretimi nihayetinde bir dengeye ulaşır ( 234 U'nun yarılanma ömrü 245.500 yıl olduğu için bu uzun bir zaman alsa da). Bu stabilize sisteme ulaşıldığında, 238 U'nun 206 Pb'ye oranı giderek azalırken, diğer ara ürünlerin birbirine oranları sabit kalacaktır.

Radyum serisinde bulunan çoğu radyoizotop gibi, 206 Pb başlangıçta radyumun bir varyasyonu, özellikle radyum G olarak adlandırıldı . Alfa bozunması ile hem 210 Po'nun (tarihsel olarak radyum F olarak adlandırılır ) hem de beta bozunumuyla çok daha nadir olan 206 Tl'nin ( radyum E II ) bozunma ürünüdür .

Kurşun-206, nötron ekonomisini iyileştirmek ve yüksek düzeyde radyoaktif yan ürünlerin istenmeyen üretimini büyük ölçüde bastırmak için bir mekanizma olarak doğal kurşun karışımının (diğer kararlı kurşun izotoplarını da içerir) kullanılması yerine hızlı üreyen nükleer fisyon reaktör soğutucusunda kullanılmak üzere önerilmiştir .

Kurşun-204, -207 ve -208

204 Pb tamamen ilkeldir ve bu nedenle, çeşitli ilkel kurşun izotoplarının göreceli fraksiyonları her yerde sabit olduğundan, belirli bir örnekteki diğer kurşun izotoplarının fraksiyonunu tahmin etmek için yararlıdır. Kurşunun nispi bolluğuna dayalı olarak kayaların yaşını (oluşumundan itibaren geçen süre) tahmin etmek için çeşitli uranyum ve toryum tarihleme şemalarının kullanılmasına izin veren herhangi bir fazla kurşun-206, -207 ve -208'in orijinde radyojenik olduğu varsayılır. -204'ten diğer izotoplara.

207 Pb sonu aktinyum serisi den 235 U .

208 Pb sonudur toryum serisi dan 232 Th . Dünyadaki çoğu yerde kurşun bileşiminin yalnızca yaklaşık yarısını oluştururken, toryum cevherlerinde doğal olarak yaklaşık% 90'a kadar zenginleştirilmiş olarak bulunabilir. 208 Pb, herhangi bir elementin bilinen en ağır kararlı izotopudur ve ayrıca Z = 82 ve N = 126 kapalı nükleer kabuklara karşılık geldiğinden , bilinen en ağır ikili sihirli çekirdektir . Bu özellikle kararlı konfigürasyonun bir sonucu olarak, nötron yakalama kesiti çok düşüktür ( termal spektrumdaki döteryumunkinden bile daha düşüktür ), bu da onu kurşun soğutmalı hızlı reaktörler için ilgi çekici hale getirir .

Referanslar

İzotop kütleleri:

İzotopik bileşimler ve standart atom kütleleri:

Aşağıdaki kaynaklardan seçilen yarı ömür, dönme ve izomer verileri.