Изотопы астата
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Изото́пы аста́та — разновидности атомов (и ядер) химического элемента астата, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. В настоящее время известны 41 изотоп и 24 изомера астата с массовыми числами от 188 до 229. Все изотопы астата являются короткоживущими, среди них нет стабильных или настолько долгоживущих, чтобы сохраниться в природе с момента нуклеосинтеза. Самые устойчивые из изотопов (от 207At до 211At) имеют период полураспада больше часа (наиболее стабильны 210At, T1/2 = 8,1(4) часа, и 211At, T1/2 = 7,214(7) часа); однако в природных радиоактивных рядах они отсутствуют, а у трёх природных изотопов период полураспада не превышает минуты: 215At (0,10(2) мс, ряд урана-235), 218At (1,5(3) с, ряд урана-238) и 219At (56(3) с, ряд урана-235). Таким образом, равновесное содержание в земной коре ничтожно (~ 70 мг суммарно). Как правило, изотопы астата получают искусственным путём, например, в ядерных реакциях Au+C, Bi+He и др. Тяжёлые изотопы астата получают в результате α-распада искусственно полученных изотопов франция.
Таблица изотопов астата
[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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | ||||||||
| 188At | 82 | 106 | 190(+350−80) мс | α(~50%) p(~50%) | 184Bi 187Po | |||
| 190At | 84 | 106 | 1,7(+14−4) мс | α | 186Bi | (10-) | ||
| 191At | 85 | 106 | 1,7(+11−5) мс | α | 187Bi | (1/2+) | ||
| 191mAt | 2,1(+4−3) мс | α | 187Bi | (7/2−) | ||||
| 192At | 85 | 107 | 192,00314(28) | 11,5(0,6) мс | α (99,79 %) | 188Bi | 3+# | |
| β+, СД (0,21 %) | (разные) | |||||||
| 192mAt | 330(90)# кэВ | 88(6) мс | α (99,79 %) | 188mBi | (9-, 10−) | |||
| β+, СД (0,21 %) | (разные) | |||||||
| 193At | 85 | 108 | 192,99984(6) | 28(+5−4) мс | α | 189Bi | (1/2+) | |
| 193m1At | 50 кэВ | 21(5) мс | α | 189m1Bi | (7/2−) | |||
| 193m2At | 39 кэВ | 27(+4−5) мс | ИП(76%) α(24%) | 193At 189m2Bi | (13/2+) | |||
| 194At | 85 | 109 | 193,99873(20) | 286(7) мс | α | 190Bi | (4-, 5-) | |
| β+ (редко) | 194Po | |||||||
| 194mAt | 480(190) кэВ | 323(7) мс | α | 190Bi | (9-, 10-) | |||
| ИП (редко) | 194At | |||||||
| 195At | 85 | 110 | 194,996268(10) | 328(20) мс | α (75 %) | 191Bi | (1/2+) | |
| β+ (25 %) | 195Po | |||||||
| 195mAt | 34(7) кэВ | 147(5) мс | (7/2-) | |||||
| 196At | 85 | 111 | 195,99579(6) | 253(9) мс | α (96 %) | 192Bi | (3+) | |
| β+ (4,0 %) | 196Po | |||||||
| 196m1At | −30(80) кэВ | 20# мс | (10−) | |||||
| 196m2At | 157,9(1) кэВ | 11 мкс | (5+) | |||||
| 197At | 85 | 112 | 196,99319(5) | 0,390(16) с | α (96 %) | 193Bi | (9/2−) | |
| β+ (4,0 %) | 197Po | |||||||
| 197mAt | 52(10) кэВ | 2,0(2) с | (1/2+) | |||||
| 198At | 85 | 113 | 197,99284(5) | 4,2(3) с | α (94 %) | 194Bi | (3+) | |
| β+ (6 %) | 198Po | |||||||
| 198mAt | 330(90)# кэВ | 1,0(2) с | (10−) | |||||
| 199At | 85 | 114 | 198,99053(5) | 6,92(13) с | α (89 %) | 195Bi | (9/2−) | |
| β+ (11 %) | 199Po | |||||||
| 200At | 85 | 115 | 199,990351(26) | 43,2(9) с | α (57 %) | 196Bi | (3+) | |
| β+ (43 %) | 200Po | |||||||
| 200m1At | 112,7(30) кэВ | 47(1) с | α (43 %) | 196Bi | (7+) | |||
| ИП | 200At | |||||||
| β+ | 200Po | |||||||
| 200m2At | 344(3) кэВ | 3,5(2) с | (10−) | |||||
| 201At | 85 | 116 | 200,988417(9) | 85(3) с | α (71 %) | 197Bi | (9/2−) | |
| β+ (29 %) | 201Po | |||||||
| 202At | 85 | 117 | 201,98863(3) | 184(1) с | β+ (88 %) | 202Po | (2 3)+ | |
| α (12 %) | 198Bi | |||||||
| 202m1At | 190(40) кэВ | 182(2) с | (7+) | |||||
| 202m2At | 580(40) кэВ | 460(50) мс | (10−) | |||||
| 203At | 85 | 118 | 202,986942(13) | 7,37(13) мин | β+ (69 %) | 203Po | 9/2− | |
| α (31 %) | 199Bi | |||||||
| 204At | 85 | 119 | 203,987251(26) | 9,2(2) мин | β+ (96 %) | 204Po | 7+ | |
| α (3,8 %) | 200Bi | |||||||
| 204mAt | 587,30(20) кэВ | 108(10) мс | ИП | 204At | (10−) | |||
| 205At | 85 | 120 | 204,986074(16) | 26,2(5) мин | β+ (90 %) | 205Po | 9/2− | |
| α (10 %) | 201Bi | |||||||
| 205mAt | 2339,65(23) кэВ | 7,76(14) мкс | 29/2+ | |||||
| 206At | 85 | 121 | 205,986667(22) | 30,6(13) мин | β+ (99,11 %) | 206Po | (5)+ | |
| α (0,9 %) | 202Bi | |||||||
| 206mAt | 807(3) кэВ | 410(80) нс | (10)− | |||||
| 207At | 85 | 122 | 206,985784(23) | 1,80(4) ч | β+ (91 %) | 207Po | 9/2− | |
| α (8,6 %) | 203Bi | |||||||
| 208At | 85 | 123 | 207,986590(28) | 1,63(3) ч | β+ (99,5 %) | 208Po | 6+ | |
| α (0,55 %) | 204Bi | |||||||
| 209At | 85 | 124 | 208,986173(8) | 5,41(5) ч | β+ (96 %) | 209Po | 9/2− | |
| α (4,0 %) | 205Bi | |||||||
| 210At | 85 | 125 | 209,987148(8) | 8,1(4) ч | β+ (99,8 %) | 210Po | (5)+ | |
| α (0,18 %) | 206Bi | |||||||
| 210m1At | 2549,6(2) кэВ | 482(6) мкс | (15)− | |||||
| 210m2At | 4027,7(2) кэВ | 5,66(7) мкс | (19)+ | |||||
| 211At | 85 | 126 | 210,9874963(30) | 7,214(7) ч | ЭЗ (58,2 %) | 211Po | 9/2− | |
| α (42 %) | 207Bi | |||||||
| 212At | 85 | 127 | 211,990745(8) | 0,314(2) с | α (99,95 %) | 208Bi | (1−) | |
| β+ (0,05 %) | 212Po | |||||||
| β− (2⋅10−6%) | 212Rn | |||||||
| 212m1At | 223(7) кэВ | 0,119(3) с | α (99 %) | 208Bi | (9−) | |||
| ИП (1 %) | 212At | |||||||
| 212m2At | 4771,6(11) кэВ | 152(5) мкс | (25−) | |||||
| 213At | 85 | 128 | 212,992937(5) | 125(6) нс | α | 209Bi | 9/2− | |
| 214At | 85 | 129 | 213,996372(5) | 558(10) нс | α | 210Bi | 1− | |
| 214m1At | 59(9) кэВ | 265(30) нс | ||||||
| 214m2At | 231(6) кэВ | 760(15) нс | 9− | |||||
| 215At | 85 | 130 | 214,998653(7) | 0,10(2) мс | α | 211Bi | 9/2− | следовые количества[прим. 1] |
| 216At | 85 | 131 | 216,002423(4) | 0,30(3) мс | α (99,99 %) | 212Bi | 1− | |
| β− (0,006 %) | 216Rn | |||||||
| ЭЗ (3⋅10−7%) | 216Po | |||||||
| 216mAt | 413(5) кэВ | 100# мкс | (9−) | |||||
| 217At | 85 | 132 | 217,004719(5) | 32,3(4) мс | α (99,98 %) | 213Bi | 9/2− | |
| β− (0,012 %) | 217Rn | |||||||
| 218At | 85 | 133 | 218,008694(12) | 1,5(3) с | α (99,9 %) | 214Bi | 1−# | следовые количества[прим. 2] |
| β− (0,10 %) | 218Rn | |||||||
| 219At | 85 | 134 | 219,011162(4) | 56(3) с | α (97 %) | 215Bi | (9/2-) | следовые количества[прим. 1] |
| β− (3,0 %) | 219Rn | |||||||
| 220At | 85 | 135 | 220,01541(6) | 3,71(4) мин | β− (92 %) | 220Rn | 3(−#) | |
| α (8,0 %) | 216Bi | |||||||
| 221At | 85 | 136 | 221,01805(21)# | 2,3(2) мин | β− | 221Rn | 3/2−# | |
| 222At | 85 | 137 | 222,02233(32)# | 54(10) с | β− | 222Rn | ||
| 223At | 85 | 138 | 223,02519(43)# | 50(7) с | β− | 223Rn | 3/2−# | |
| 224At | 85 | 139 | 224,02975(22)# | 2,5(1,5) мин | β− | 224Rn | ||
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.
- 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 его 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.
Литература
[править | править код]- G. Audi; A. H. Wapstra; C. Thibault; J. Blachot; O. Bersillon. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties (англ.) // Nuclear Physics A : journal. — 2003. — Vol. 729. — P. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — . Архивировано 23 сентября 2008 года.
- National Nuclear Data Center. NuDat 2.1 database. Brookhaven National Laboratory. Дата обращения: декабрь 2016.
- N. E. Holden. Table of the Isotopes // CRC Handbook of Chemistry and Physics[англ.] (англ.) / D. R. Lide. — 85th Ed.. — CRC Press, 2004. — ISBN 978-0-8493-0485-9.
- Лаврухина А. К., Поздняков А. А. «Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция». М.: Наука, 1966
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
- ↑ 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.
