Изотопы титана
Изотопы титана — разновидности химического элемента титана, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы титана с массовыми числами от 38 до 63 (количество протонов 22, нейтронов от 16 до 41), и 2 ядерных изомера.
Природный титан является смесью пяти стабильных изотопов:
- 46Ti (изотопная распространенность 7,95 %)
- 47Ti (изотопная распространенность 7,75 %)
- 48Ti (изотопная распространенность 73,45 %)
- 49Ti (изотопная распространенность 5,51 %)
- 50Ti (изотопная распространенность 5,34 %).
Среди искусственных изотопов самые долгоживущие 44Ti (период полураспада 60 лет) и 45Ti (период полураспада 184 минуты).
Титан-44
[править | править код]Период полураспада 60 лет. Титан-44 является родительским изотопом для применяемого в медицинской диагностике скандия-44. Скандий-44 слишком короткоживущий изотоп для логистики от ядерных центров к медучреждениям (период полураспада 4 часа). Потому в медучреждения передаются специальные мобильные изотопные генераторы, заправленные титаном-44. По мере распада 44Ti наработанный скандий-44 вымывается из генератора химическими методами.[1]
Таблица изотопов титана
[править | править код]| Символ нуклида | Z(p) | N(n) | Масса изотопа[2] (а. е. м.) | Период полураспада[3] (T1/2) | Канал распада | Продукт распада | Спин и чётность ядра[3] | Распространённость изотопа в природе | Диапазон изменения изотопной распространённости в природе |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | |||||||||
| 38Ti | 22 | 16 | 38,00977(27)# | <120 нс | 2p | 36Ca | 0+ | ||
| 39Ti | 22 | 17 | 39,00161(22)# | 31(4) мс [31(+6-4) мс] | β+, p (85%) | 38Ca | 3/2+# | ||
| β+ (15%) | 39Sc | ||||||||
| β+, 2p (<0,1%) | 37K | ||||||||
| 40Ti | 22 | 18 | 39,99050(17) | 53,3(15) мс | β+ (56,99%) | 40Sc | 0+ | ||
| β+, p (43,01%) | 39Ca | ||||||||
| 41Ti | 22 | 19 | 40,98315(11)# | 80,4(9) мс | β+, p (>99,9%) | 40Ca | 3/2+ | ||
| β+ (<0,1%) | 41Sc | ||||||||
| 42Ti | 22 | 20 | 41,973031(6) | 199(6) мс | β+ | 42Sc | 0+ | ||
| 43Ti | 22 | 21 | 42,968522(7) | 509(5) мс | β+ | 43Sc | 7/2− | ||
| 43m1Ti | 313,0(10) кэВ | 12,6(6) мкс | (3/2+) | ||||||
| 43m2Ti | 3066,4(10) кэВ | 560(6) нс | (19/2−) | ||||||
| 44Ti | 22 | 22 | 43,9596901(8) | 60,0(11) лет | ЭЗ | 44Sc | 0+ | ||
| 45Ti | 22 | 23 | 44,9581256(11) | 184,8(5) мин | β+ | 45Sc | 7/2− | ||
| 46Ti | 22 | 24 | 45,9526316(9) | стабилен | 0+ | 0,0825(3) | |||
| 47Ti | 22 | 25 | 46,9517631(9) | стабилен | 5/2− | 0,0744(2) | |||
| 48Ti | 22 | 26 | 47,9479463(9) | стабилен | 0+ | 0,7372(3) | |||
| 49Ti | 22 | 27 | 48,9478700(9) | стабилен | 7/2− | 0,0541(2) | |||
| 50Ti | 22 | 28 | 49,9447912(9) | стабилен | 0+ | 0,0518(2) | |||
| 51Ti | 22 | 29 | 50,946615(1) | 5,76(1) мин | β− | 51V | 3/2− | ||
| 52Ti | 22 | 30 | 51,946897(8) | 1,7(1) мин | β− | 52V | 0+ | ||
| 53Ti | 22 | 31 | 52,94973(11) | 32,7(9) с | β− | 53V | (3/2)− | ||
| 54Ti | 22 | 32 | 53,95105(13) | 1,5(4) с | β− | 54V | 0+ | ||
| 55Ti | 22 | 33 | 54,95527(16) | 490(90) мс | β− | 55V | 3/2−# | ||
| 56Ti | 22 | 34 | 55,95820(21) | 164(24) мс | β− (>99,9%) | 56V | 0+ | ||
| β−, n (<0,1%) | 55V | ||||||||
| 57Ti | 22 | 35 | 56,96399(49) | 60(16) мс | β− (>99,9%) | 57V | 5/2−# | ||
| β−, n (<0,1%) | 56V | ||||||||
| 58Ti | 22 | 36 | 57,96697(75)# | 54(7) мс | β− | 58V | 0+ | ||
| 59Ti | 22 | 37 | 58,97293(75)# | 30(3) мс | β− | 59V | (5/2−)# | ||
| 60Ti | 22 | 38 | 59,97676(86)# | 22(2) мс | β− | 60V | 0+ | ||
| 61Ti | 22 | 39 | 60,98320(97)# | 10# мс [>300 нс] | β− | 61V | 1/2−# | ||
| β−, n | 60V | ||||||||
| 62Ti | 22 | 40 | 61,98749(97)# | 10# мс | 0+ | ||||
| 63Ti | 22 | 41 | 62,99442(107)# | 3# мс | 1/2−# | ||||
Пояснения к таблице
[править | править код]- Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
- Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
- Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
- Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
- Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.
Примечания
[править | править код]- ↑ Титан-44. Дата обращения: 14 июля 2019. Архивировано 10 августа 2020 года.
- ↑ Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — .
- ↑ 1 2 Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
