Изотопы иридия
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Изотопы иридия — разновидности химического элемента иридия, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы иридия с массовыми числами от 164 до 202 (количество протонов 77, нейтронов от 87 до 125), и более 30 ядерных изомеров.
Природный иридий является смесью двух стабильных изотопов:
- 191Ir (изотопная распространенность 37,3 %)
- 193Ir (изотопная распространенность 62,7 %)
Самым долгоживущим радиоизотопом является 192Ir с периодом полураспада 73,8 суток, однако ядерный изомер 192m2Ir имеет период полураспада 241 год.
Иридий-192
[править | править код]Из искусственных изотопов применение нашел 192Ir как источник гамма излучения[1]. Применяется в основном в технике для неразрушающего контроля сварных швов и целостности конструкций. Также может применяться в высокодозовой брахитерапии для лечения онкологических заболеваний кратковременной экспозицией через катетер[2].
Распад 192Ir происходит по схеме бета-распада с образованием 192Pt. Период полураспада 74 суток, активность 341 ТБк/грамм[3][4]. При этом часть электронов может захватываться 192Ir с образованием 192Os.
Получают облучением 191Ir нейтронами в ядерных реакторах: 191Ir (n,γ) → 192Ir[2]. Для некоторых применений допустимо облучение природного иридия с сопутствующей трансмутацией природного 193Ir в 194Ir. 194Ir относительно быстро распадается в 194Pt.
В России производится линейка гамма-источников на базе 192Ir для промышленных целей[1]. На 2018 год ведутся работы по подготовке производства медицинских микроисточников для брахитерапии[5]. Для синтеза максимально чистого 192Ir организовано разделение природных изотопов иридия с получением чистого 191Ir[6].
Таблица изотопов иридия
[править | править код]| Символ нуклида | Z(p) | N(n) | Масса изотопа[7] (а. е. м.) | Период полураспада[8] (T1/2) | Канал распада | Продукт распада | Спин и чётность ядра[8] | Распространённость изотопа в природе | Диапазон изменения изотопной распространённости в природе | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | ||||||||||
| 164Ir | 77 | 87 | 163,99220(44)# | 1# мс | 2−# | |||||
| 164mIr | 270(110)# кэВ | 94(27) мкс | 9+# | |||||||
| 165Ir | 77 | 88 | 164,98752(23)# | 50# нс (<1 мкс) | p | 164Os | 1/2+# | |||
| α (редко) | 161Re | |||||||||
| 165mIr | 180(50)# кэВ | 300(60) мкс | p (87%) | 164Os | 11/2− | |||||
| α (13%) | 161Re | |||||||||
| 166Ir | 77 | 89 | 165,98582(22)# | 10,5(22) мс | α (93%) | 162Re | (2−) | |||
| p (7%) | 165Os | |||||||||
| 166mIr | 172(6) кэВ | 15,1(9) мс | α (98,2%) | 162Re | (9+) | |||||
| p (1,8%) | 165Os | |||||||||
| 167Ir | 77 | 90 | 166,981665(20) | 35,2(20) мс | α (48%) | 163Re | 1/2+ | |||
| p (32%) | 166Os | |||||||||
| β+ (20%) | 167Os | |||||||||
| 167mIr | 175,3(22) кэВ | 30,0(6) мс | α (80%) | 163Re | 11/2− | |||||
| β+ (20%) | 167Os | |||||||||
| p (0,4%) | 166Os | |||||||||
| 168Ir | 77 | 91 | 167,97988(16)# | 161(21) мс | α | 164Re | (2-) | |||
| β+ (редко) | 168Os | |||||||||
| 168mIr | 50(100)# кэВ | 125(40) мс | α | 164Re | (9+) | |||||
| 169Ir | 77 | 92 | 168,976295(28) | 780(360) мс [0,64(+46−24) с] | α | 165Re | (1/2+) | |||
| β+ (редко) | 169Os | |||||||||
| 169mIr | 154(24) кэВ | 308(22) мс | α (72%) | 165Re | (11/2−) | |||||
| β+ (28%) | 169Os | |||||||||
| 170Ir | 77 | 93 | 169,97497(11)# | 910(150) мс [0,87(+18−12) с] | β+ (64%) | 170Os | низкий# | |||
| α (36%) | 166Re | |||||||||
| 170mIr | 160(50)# кэВ | 440(60) мс | α (36%) | 166Re | (8+) | |||||
| β+ | 170Os | |||||||||
| ИП | 170Ir | |||||||||
| 171Ir | 77 | 94 | 170,97163(4) | 3,6(10) с [3,2(+13−7) с] | α (58%) | 167Re | 1/2+ | |||
| β+ (42%) | 171Os | |||||||||
| 171mIr | 180(30)# кэВ | 1,40(10) с | (11/2−) | |||||||
| 172Ir | 77 | 95 | 171,970610(30) | 4,4(3) с | β+ (98%) | 172Os | (3+) | |||
| α (2%) | 168Re | |||||||||
| 172mIr | 280(100)# кэВ | 2,0(1) с | β+ (77%) | 172Os | (7+) | |||||
| α (23%) | 168Re | |||||||||
| 173Ir | 77 | 96 | 172,967502(15) | 9,0(8) с | β+ (93%) | 173Os | (3/2+,5/2+) | |||
| α (7%) | 169Re | |||||||||
| 173mIr | 253(27) кэВ | 2,20(5) с | β+ (88%) | 173Os | (11/2−) | |||||
| α (12%) | 169Re | |||||||||
| 174Ir | 77 | 97 | 173,966861(30) | 7,9(6) с | β+ (99,5%) | 174Os | (3+) | |||
| α (0,5%) | 170Re | |||||||||
| 174mIr | 193(11) кэВ | 4,9(3) с | β+ (99,53%) | 174Os | (7+) | |||||
| α (0,47%) | 170Re | |||||||||
| 175Ir | 77 | 98 | 174,964113(21) | 9(2) с | β+ (99,15%) | 175Os | (5/2−) | |||
| α (0,85%) | 171Re | |||||||||
| 176Ir | 77 | 99 | 175,963649(22) | 8,3(6) с | β+ (97,9%) | 176Os | ||||
| α (2,1%) | 172Re | |||||||||
| 177Ir | 77 | 100 | 176,961302(21) | 30(2) с | β+ (99,94%) | 177Os | 5/2− | |||
| α (0,06%) | 173Re | |||||||||
| 178Ir | 77 | 101 | 177,961082(21) | 12(2) с | β+ | 178Os | ||||
| 179Ir | 77 | 102 | 178,959122(12) | 79(1) с | β+ | 179Os | (5/2)− | |||
| 180Ir | 77 | 103 | 179,959229(23) | 1,5(1) мин | β+ | 180Os | (45)(+#) | |||
| 181Ir | 77 | 104 | 180,957625(28) | 4,90(15) мин | β+ | 181Os | (5/2)− | |||
| 182Ir | 77 | 105 | 181,958076(23) | 15(1) мин | β+ | 182Os | (3+) | |||
| 183Ir | 77 | 106 | 182,956846(27) | 57(4) мин | β+ ( 99,95%) | 183Os | 5/2− | |||
| α (0,05%) | 179Re | |||||||||
| 184Ir | 77 | 107 | 183,95748(3) | 3,09(3) ч | β+ | 184Os | 5− | |||
| 184m1Ir | 225,65(11) кэВ | 470(30) мкс | 3+ | |||||||
| 184m2Ir | 328,40(24) кэВ | 350(90) нс | (7)+ | |||||||
| 185Ir | 77 | 108 | 184,95670(3) | 14,4(1) ч | β+ | 185Os | 5/2− | |||
| 186Ir | 77 | 109 | 185,957946(18) | 16,64(3) ч | β+ | 186Os | 5+ | |||
| 186mIr | 0,8(4) кэВ | 1,92(5) ч | β+ | 186Os | 2− | |||||
| ИП (редко) | 186Ir | |||||||||
| 187Ir | 77 | 110 | 186,957363(7) | 10,5(3) ч | β+ | 187Os | 3/2+ | |||
| 187m1Ir | 186,15(4) кэВ | 30,3(6) мс | ИП | 187Ir | 9/2− | |||||
| 187m2Ir | 433,81(9) кэВ | 152(12) нс | 11/2− | |||||||
| 188Ir | 77 | 111 | 187,958853(8) | 41,5(5) ч | β+ | 188Os | 1− | |||
| 188mIr | 970(30) кэВ | 4,2(2) мс | ИП | 188Ir | 7+# | |||||
| β+ (редко) | 188Os | |||||||||
| 189Ir | 77 | 112 | 188,958719(14) | 13,2(1) сут | ЭЗ | 189Os | 3/2+ | |||
| 189m1Ir | 372,18(4) кэВ | 13,3(3) мс | ИП | 189Ir | 11/2− | |||||
| 189m2Ir | 2333,3(4) кэВ | 3,7(2) мс | (25/2)+ | |||||||
| 190Ir | 77 | 113 | 189,9605460(18) | 11,78(10) сут | β+ | 190Os | 4− | |||
| 190m1Ir | 26,1(1) кэВ | 1,120(3) ч | ИП | 190Ir | (1−) | |||||
| 190m2Ir | 36,154(25) кэВ | >2 мкс | (4)+ | |||||||
| 190m3Ir | 376,4(1) кэВ | 3,087(12) ч | (11)− | |||||||
| 191Ir | 77 | 114 | 190,9605940(18) | стабилен[n 1] | 3/2+ | 0,373(2) | ||||
| 191m1Ir | 171,24(5) кэВ | 4,94(3) с | ИП | 191Ir | 11/2− | |||||
| 191m2Ir | 2120(40) кэВ | 5,5(7) с | ||||||||
| 192Ir | 77 | 115 | 191,9626050(18) | 73,827(13) сут | β− (95,24%) | 192Pt | 4+ | |||
| ЭЗ (4,76%) | 192Os | |||||||||
| 192m1Ir | 56,720(5) кэВ | 1,45(5) мин | 1− | |||||||
| 192m2Ir | 168,14(12) кэВ | 241(9) год | (11−) | |||||||
| 193Ir | 77 | 116 | 192,9629264(18) | стабилен[n 2] | 3/2+ | 0,627(2) | ||||
| 193mIr | 80,240(6) кэВ | 10,53(4) сут | ИП | 193Ir | 11/2− | |||||
| 194Ir | 77 | 117 | 193,9650784(18) | 19,28(13) ч | β− | 194Pt | 1− | |||
| 194m1Ir | 147,078(5) кэВ | 31,85(24) мс | ИП | 194Ir | (4+) | |||||
| 194m2Ir | 370(70) кэВ | 171(11) сут | (1011)(−#) | |||||||
| 195Ir | 77 | 118 | 194,9659796(18) | 2,5(2) ч | β− | 195Pt | 3/2+ | |||
| 195mIr | 100(5) кэВ | 3,8(2) ч | β− (95%) | 195Pt | 11/2− | |||||
| ИП (5%) | 195Ir | |||||||||
| 196Ir | 77 | 119 | 195,96840(4) | 52(1) с | β− | 196Pt | (0−) | |||
| 196mIr | 210(40) кэВ | 1,40(2) ч | β− (99,7%) | 196Pt | (1011−) | |||||
| ИП | 196Ir | |||||||||
| 197Ir | 77 | 120 | 196,969653(22) | 5,8(5) мин | β− | 197Pt | 3/2+ | |||
| 197mIr | 115(5) кэВ | 8,9(3) мин | β− (99,75%) | 197Pt | 11/2− | |||||
| ИП (0,25%) | 197Ir | |||||||||
| 198Ir | 77 | 121 | 197,97228(21)# | 8(1) с | β− | 198Pt | ||||
| 199Ir | 77 | 122 | 198,97380(4) | 7(5) с | β− | 199Pt | 3/2+# | |||
| 199mIr | 130(40)# кэВ | 235(90) нс | ИП | 199Ir | 11/2−# | |||||
| 200Ir | 77 | 123 | 199,976800(210)# | 43(6) с | β− | 200Pt | (2-, 3-) | |||
| 201Ir | 77 | 124 | 200,978640(210)# | 21(5) с | β− | 201Pt | (3/2+) | |||
| 202Ir | 77 | 125 | 201,981990(320)# | 11(3) с | β− | 202Pt | (2-) | |||
| 202mIr | 2000(1000)# кэВ | 3,4(0,6) мкс | ИП | 202Ir | ||||||
- ↑ Теоретически может претерпевать альфа-распад в 187Re
- ↑ Теоретически может претерпевать альфа-распад в 189Re
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]- ↑ 1 2 Источники ионизирующего излучения (ИИИ). Дата обращения: 21 декабря 2017. Архивировано 22 декабря 2017 года.
- ↑ 1 2 Iridium-192 (192Ir). Дата обращения: 21 декабря 2017. Архивировано 11 октября 2017 года.
- ↑ Delacroix, D; Guerre, J P; Leblanc, P; Hickman, C. Radionuclide and Radiation Protection Data Handbook (англ.). — 2nd. — Ashford, Kent: Nuclear Technology Publishing, 2002. — ISBN 1870965876. Архивировано 22 августа 2019 года.
- ↑ Unger, L M; Trubey, D K (1982-05). Specific Gamma-Ray Dose Constants for Nuclides Important to Dosimetry and Radiological Assessment (PDF) (Report). Oak Ridge National Laboratory. Архивировано (PDF) 22 марта 2018.
- ↑ Крупный бизнес признал заслуги Росатома. Дата обращения: 19 июля 2018. Архивировано 19 июля 2018 года.
- ↑ В АО "ПО «Электрохимический завод» Топливной компании ТВЭЛ запущена новая установка для наработки изотопа иридия 191Ir. Дата обращения: 23 декабря 2017. Архивировано 24 декабря 2017 года.
- ↑ Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030003-1—030003-442. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
- ↑ 1 2 Данные приведены по Audi G., Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S. The Nubase2016 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2017. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030001-1—030001-138. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — .
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
