Изотопы бария
Изотопы бария — разновидности химического элемента бария, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы бария с массовыми числами от 114 до 153 (количество протонов 56, нейтронов от 58 до 97), и 10 ядерных изомеров.
Природный барий является смесью семи изотопов. Шесть из них являются стабильными:
- 132Ba (изотопная распространённость 0,10 %)
- 134Ba (изотопная распространённость 2,42 %)
- 135Ba (изотопная распространённость 6,59 %)
- 136Ba (изотопная распространённость 7,85 %)
- 137Ba (изотопная распространённость 11,23 %)
- 138Ba (изотопная распространённость 71,70 %)
Еще один изотоп нестабилен, но имеет огромный период полураспада, намного больше возраста Вселенной:
- 130Ba (изотопная распространённость 0,11 %), период полураспада 1,6⋅1021 лет.
Среди искусственных изотопов самый долгоживущий 133Ba (период полураспада 10,5 лет). Период полураспада остальных не превышает нескольких суток.
Таблица изотопов бария
[править | править код]| Символ нуклида | Z (p) | N (n) | Масса изотопа[1] (а. е. м.) | Период полураспада[2] (T1/2) | Канал распада | Продукт распада | Спин и чётность ядра[2] | Распространённость изотопа в природе | Диапазон изменения изотопной распространённости в природе |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | |||||||||
| 114Ba | 56 | 58 | 113,95068(15) | 530(230) мс [0,43(+30−15) с] | β+, p (99,59 %) | 113Xe | 0+ | ||
| α (0,37 %) | 110Xe | ||||||||
| β+ (0,04 %) | 114Cs | ||||||||
| КР (<0,0034 %)[прим. 1] | 102Sn, 12C | ||||||||
| 115Ba | 56 | 59 | 114,94737(64)# | 0,45(5) с | β+ | 115Cs | (5/2+)# | ||
| β+, p | 114Xe | ||||||||
| 116Ba | 56 | 60 | 115,94138(43)# | 1,3(2) с | β+ | 116Cs | 0+ | ||
| β+, p | 115Xe | ||||||||
| 117Ba | 56 | 61 | 116,93850(32)# | 1,75(7) с | β+ | 117Cs | (3/2)(+#) | ||
| β+, α | 113I | ||||||||
| β+, p | 116Xe | ||||||||
| 118Ba | 56 | 62 | 117,93304(21)# | 5,2(2) с | β+ | 118Cs | 0+ | ||
| β+, p | 117Xe | ||||||||
| 119Ba | 56 | 63 | 118,93066(21) | 5,4(3) с | β+ | 119Cs | (5/2+) | ||
| β+, p | 118Xe | ||||||||
| 120Ba | 56 | 64 | 119,92604(32) | 24(2) с | β+ | 120Cs | 0+ | ||
| 121Ba | 56 | 65 | 120,92405(15) | 29,7(15) с | β+ (99,98 %) | 121Cs | 5/2(+) | ||
| β+, p (0,02 %) | 120Xe | ||||||||
| 122Ba | 56 | 66 | 121,91990(3) | 1,95(15) мин | β+ | 122Cs | 0+ | ||
| 123Ba | 56 | 67 | 122,918781(13) | 2,7(4) мин | β+ | 123Cs | 5/2(+) | ||
| 124Ba | 56 | 68 | 123,915094(13) | 11,0(5) мин | β+ | 124Cs | 0+ | ||
| 125Ba | 56 | 69 | 124,914473(12) | 3,5(4) мин | β+ | 125Cs | 1/2(+#) | ||
| 126Ba | 56 | 70 | 125,911250(13) | 100(2) мин | β+ | 126Cs | 0+ | ||
| 127Ba | 56 | 71 | 126,911094(12) | 12,7(4) мин | β+ | 127Cs | 1/2+ | ||
| 127mBa | 80,33(12) кэВ | 1,9(2) с | ИП | 127Ba | 7/2− | ||||
| 128Ba | 56 | 72 | 127,908318(11) | 2,43(5) сут | β+ | 128Cs | 0+ | ||
| 129Ba | 56 | 73 | 128,908679(12) | 2,23(11) ч | β+ | 129Cs | 1/2+ | ||
| 129mBa | 8,42(6) кэВ | 2,16(2) ч | β+ | 129Cs | 7/2+# | ||||
| ИП | 129Ba | ||||||||
| 130Ba | 56 | 74 | 129,9063208(30) | 1,6(±1,1)⋅1021 лет | Двойной ЭЗ | 130Xe | 0+ | 0,00106(1) | |
| 130mBa | 2475,12(18) кэВ | 9,54(14) мс | ИП | 130Ba | 8− | ||||
| 131Ba | 56 | 75 | 130,906941(3) | 11,50(6) сут | β+ | 131Cs | 1/2+ | ||
| 131mBa | 187,14(12) кэВ | 14,6(2) мин | ИП | 131Ba | 9/2− | ||||
| 132Ba | 56 | 76 | 131,9050613(11) | стабилен (>3,0⋅1020 лет)[прим. 2] | 0+ | 0,00101(1) | |||
| 133Ba | 56 | 77 | 132,9060075(11) | 10,51(5) лет | ЭЗ | 133Cs | 1/2+ | ||
| 133mBa | 288,247(9) кэВ | 38,9(1) ч | ИП (99,99 %) | 133Ba | 11/2− | ||||
| ЭЗ (0,0096 %) | 133Cs | ||||||||
| 134Ba | 56 | 78 | 133,9045084(4) | стабилен | 0+ | 0,02417(18) | |||
| 135Ba | 56 | 79 | 134,9056886(4) | стабилен | 3/2+ | 0,06592(12) | |||
| 135mBa | 268,22(2) кэВ | 28,7(2) ч | ИП | 135Ba | 11/2− | ||||
| 136Ba | 56 | 80 | 135,9045759(4) | стабилен | 0+ | 0,07854(24) | |||
| 136mBa | 2030,466(18) кэВ | 308,4(19) мс | ИП | 136Ba | 7− | ||||
| 137Ba | 56 | 81 | 136,9058274(5) | стабилен | 3/2+ | 0,11232(24) | |||
| 137m1Ba | 661,659(3) кэВ | 2,552(1) мин | ИП | 137Ba | 11/2− | ||||
| 137m2Ba | 2349,1(4) кэВ | 0,59(10) мкс | (17/2−) | ||||||
| 138Ba | 56 | 82 | 137,9052472(5) | стабилен | 0+ | 0,71698(42) | |||
| 138mBa | 2090,54(6) кэВ | 800(100) нс | 6+ | ||||||
| 139Ba | 56 | 83 | 138,9088413(5) | 83,06(28) мин | β− | 139La | 7/2− | ||
| 140Ba | 56 | 84 | 139,910605(9) | 12,752(3) сут | β− | 140La | 0+ | ||
| 141Ba | 56 | 85 | 140,914411(9) | 18,27(7) мин | β− | 141La | 3/2− | ||
| 142Ba | 56 | 86 | 141,916453(7) | 10,6(2) мин | β− | 142La | 0+ | ||
| 143Ba | 56 | 87 | 142,920627(14) | 14,5(3) с | β− | 143La | 5/2− | ||
| 144Ba | 56 | 88 | 143,922953(14) | 11,5(2) с | β− | 144La | 0+ | ||
| 145Ba | 56 | 89 | 144,92763(8) | 4,31(16) с | β− | 145La | 5/2− | ||
| 146Ba | 56 | 90 | 145,93022(8) | 2,22(7) с | β− (99,98 %) | 146La | 0+ | ||
| β−, n (0,02 %) | 145La | ||||||||
| 147Ba | 56 | 91 | 146,93495(22)# | 0,893(1) с | β− (99,94 %) | 147La | (3/2+) | ||
| β−, n (0,06 %) | 146La | ||||||||
| 148Ba | 56 | 92 | 147,93772(9) | 0,612(17) с | β− (99,6 %) | 148La | 0+ | ||
| β−, n (0,4 %) | 147La | ||||||||
| 149Ba | 56 | 93 | 148,94258(21)# | 344(7) мс | β− (99,57 %) | 149La | 3/2−# | ||
| β−, n (0,43 %) | 148La | ||||||||
| 150Ba | 56 | 94 | 149,94568(43)# | 300 мс | β− | 150La | 0+ | ||
| β−, n (редко) | 149La | ||||||||
| 151Ba | 56 | 95 | 150,95081(43)# | 200# мс [>300 нс] | β− | 151La | 3/2−# | ||
| 152Ba | 56 | 96 | 151,95427(54)# | 100# мс | β− | 152La | 0+ | ||
| 153Ba | 56 | 97 | 152,95961(86)# | 80# мс | β− | 153La | 5/2−# | ||
- ↑ Кластерный распад 114Ba был теоретически предположен, но этот канал распада не был экспериментально обнаружен.
- ↑ Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в 132Xe.
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]- ↑ Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.
- ↑ 1 2 Данные приведены по Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
