Изотопи на астатот

Астатот (85At) има 41 познат изотоп, од кои сите се радиоактивни. Нивните масени броеви се движат од 188 до 229 (иако 189At е неоткриен). Исто така, постојат 24 познати метастабилни возбудени состојби. Најдолговечниот изотоп е 210At, кој има време на полураспад од 8,1 часа. Најдолготрајниот изотоп што постои во природно настанатите распадни низи е 219At со време на полураспад од 56 секунди.

Список на изотопи


Нуклид
[б 1]
Z N Изотопна маса (Da)
[б 2][б 3]
Полураспад
Распаден
облик

[б 4]
Изведен
изотоп

[б 5]
Спин и
парност
[б 6][б 7]
Изотопска
застапеност
Енергија на возбуда[б 7]
188At[1] 85 103 190+350
80
 μs
α (~50%) 184Bi
p (~50%) 187Po
190At[1] 85 105 1,0+14
4
 мс
α 186Bi (10−)
191At[2] 85 106 1,7+11
5
 мс
α 187Bi (1/2+)
191mAt 50(30) keV 2,1+4
3
 мс
α 187Bi (7/2−)
192At[3] 85 107 192,00314(28) 11,5(6) ms α 188Bi 3+#
β+ (rare) 192Po
β+, СЦ (0,42%) (various)
192mAt 0(40) keV 88(6) ms α 188mBi (9−, 10−)
β+ (rare) 192Po
β+, SF (0,42%) (various)
193At[3] 85 108 192,99984(6) 28+5
4
 мс
α 189Bi (1/2+)
193m1At 8(9) keV 21(5) ms α 189m1Bi (7/2−)
193m2At 42(9) keV 27+4
3
 мс
IT (76%) 193At (13/2+)
α (24%) 189m2Bi
194At[3] 85 109 193,99873(20) 286(7) ms α (91,7%#) 190Bi (5-)
β+ (8,3%#) 194Po
β+, SF (0,032%#) (various)
194mAt -20(40) keV 323(7) ms α (91,7%#) 190Bi (10-)
β+ (8,3%#) 194Po
β+, SF (0,032%#) (various)
195At[3] 85 110 194,996268(10) 290(20) ms α 191mBi (1/2+)
β+? 195Po
195mAt 29(7) keV 143(3) ms α (88%) 191Bi (7/2-)
IT (12%) 195At
β+? 195Po
196At[3] 85 111 195,99579(6) 377(4) ms α (97,5%) 192Bi (3+)
β+ (2,5%) 196Po
196m1At −40(40) keV 20# ms α 192mBi (10−)
196m2At 157,9(1) keV 11(2) μs IT 196At (5+)
197At[3] 85 112 196,99319(5) 388,2(5,6) ms α (96,1%) 193Bi (9/2−)
β+ (3,9%) 197Po
197m1At 45(8) keV 2,0(2) s α 193m1Bi (1/2+)
IT (<0,004%) 197At
β+? 197Po
197m2At 310,7(2) keV 1,3(2) μs IT 197At (13/2+)
198At 85 113 197,99284(5) 4,2(3) s α (94%) 194Bi (3+)
β+ (6%) 198Po
198mAt 330(90)# keV 1,0(2) s (10−)
199At 85 114 198,99053(5) 6,92(13) s α (89%) 195Bi (9/2−)
β+ (11%) 199Po
200At 85 115 199,990351(26) 43,2(9) s α (57%) 196Bi (3+)
β+ (43%) 200Po
200m1At 112,7(30) keV 47(1) s α (43%) 196Bi (7+)
IT 200At
β+ 200Po
200m2At 344(3) keV 3,5(2) s (10−)
201At 85 116 200,988417(9) 85(3) s α (71%) 197Bi (9/2−)
β+ (29%) 201Po
202At 85 117 201,98863(3) 184(1) s β+ (88%) 202Po (2, 3)+
α (12%) 198Bi
202m1At 190(40) keV 182(2) s (7+)
202m2At 580(40) keV 460(50) ms (10−)
203At 85 118 202,986942(13) 7,37(13) min β+ (69%) 203Po 9/2−
α (31%) 199Bi
204At 85 119 203,987251(26) 9,2(2) min β+ (96%) 204Po 7+
α (3,8%) 200Bi
204mAt 587,30(20) keV 108(10) ms IT 204At (10−)
205At 85 120 204,986074(16) 26,2(5) min β+ (90%) 205Po 9/2−
α (10%) 201Bi
205mAt 2339,65(23) keV 7,76(14) μs 29/2+
206At 85 121 205,986667(22) 30,6(13) min β+ (99,11%) 206Po (5)+
α (0,9%) 202Bi
206mAt 807(3) keV 410(80) ns (10)−
207At 85 122 206,985784(23) 1,80(4) h β+ (91%) 207Po 9/2−
α (8,6%) 203Bi
208At 85 123 207,986590(28) 1,63(3) h β+ (99,5%) 208Po 6+
α (0,55%) 204Bi
209At 85 124 208,986173(8) 5,41(5) h β+ (96%) 209Po 9/2−
α (4,0%) 205Bi
210At 85 125 209,987148(8) 8,1(4) h β+ (99,8%) 210Po (5)+
α (0,18%) 206Bi
210m1At 2549,6(2) keV 482(6) μs (15)−
210m2At 4027,7(2) keV 5,66(7) μs (19)+
211At 85 126 210,9874963(30) 7,214(7) h EC (58,2%) 211Po 9/2−
α (42%) 207Bi
212At 85 127 211,990745(8) 314(2) ms α[n 1][4][5][6] 208Bi (1−)
212m1At 223(7) keV 119(3) ms α 208Bi (9−)
212m2At 4771,6(11) keV 152(5) μs IT 212At (25−)
213At 85 128 212,992937(5) 125(6) ns α[n 2][7] 209Bi 9/2−
214At 85 129 213,996372(5) 558(10) ns α 210Bi 1−
214m1At 59(9) keV 265(30) ns α[n 3][5] 210Bi
214m2At 232(5) keV 760(15) ns α[n 3] 210Bi 9−
215At 85 130 214,998653(7) 0,10(2) ms α 211Bi 9/2− Траги[n 4]
216At 85 131 216,002423(4) 0,30(3) ms α[n 5][4][5][8] 212Bi 1−
216mAt 161(11) keV[5] 100# μs α 212Bi 9−#
217At 85 132 217,004719(5) 32,3(4) ms α (99,98%) 213Bi 9/2− Траги[n 6]
β (,012%) 217Rn
218At 85 133 218,008694(12) 1,27(6) s[9] α (99,9%) 214Bi (2−,3−) Траги[n 7]
β (0,1%)[4] 218Rn
219At 85 134 219,011162(4) 56(3) s α (97%) 215Bi (9/2−) Траги[n 4]
β (3,0%) 219Rn
220At 85 135 220,015433(15) 3,71(4) min β (92%) 220Rn 3(−#)
α (8,0%) 216Bi
221At 85 136 221,018017(15) 2,3(2) min β 221Rn 3/2−#
222At 85 137 222,022494(17) 54(10) s β 222Rn
223At 85 138 223,025151(15) 50(7) s β 223Rn 3/2−#
224At 85 139 224,029749(24) 2,5(1,5) min β 224Rn 2+#
225At 85 140 225,03253(32)# 3# s β 225Rn 1/2+#
226At 85 141 226,03721(32)# 7# min β 226Rn 2+#
227At 85 142 227,04018(32)# 5# s β 227Rn 1/2+#
228At 85 143 228,04496(43)# 1# min β 228Rn 3+#
229At 85 144 229,04819(43)# 1# s β 229Rn 1/2+#
 прегледај 
  1. mAt – Возбуден јадрен изомер.
  2. ( ) – Неизвесноста (1σ) е дадена во концизен облик во загради по соодветните последни цифри.
  3. # – Атомска маса означена со #: вредноста и неизвесноста не се само изведени само од опитни податоци, туку барем делумно од трендови од масената површина (TMS).
  4. Облици на распад:
    EC: Електронски зафат
    IT: Јадрен преод
  5. Задебелен закосен симбол како изведен – Изведениот производ е речиси производ.
  6. ( ) спинова вредност – Означува спин со слаби зададени аргументи.
  7. 7,0 7,1 # – Вредностите означени со # не се само изведени од опитни податоци, туку барем делумно и од трендови во соседните нуклиди (TNN).
  1. Теоретски способен за β+ распад до 212Po или β распад до 212Rn
  2. Теоретски способен за електронски зафат на 213Po
  3. 3,0 3,1 Теоретски способен за јадрен преод до 214At
  4. 4,0 4,1 распаден меѓупроизвод на 235U
  5. Теоретски способен за електронски зафат до 216Po или β распад до 216Rn
  6. Распаден меѓупроизвод на 237Np
  7. Распаден меѓупроизвод на 238U

Алфа-распаѓање

Одлики на алфа-распадот за примероци на астатски изотопи[б 1]
Масен број Вишок
маса[4]
Вишок
маса
на ќерката[4]
Просечна енергија на алфа-распадот Полураспад[4] Веројатност за алфа-распад Алфа
распад
полураспад
207 −13,243 −19,116 5,873 1,80 &100000000000000085999998,6% 20,9
208 −12,491 −18,243 5,752 1,63 &100000000000000005500000,55% 12,3
209 −12,880 −18,638 5,758 5,41 &100000000000000040999994,1% 5,5
210 −11,972 −17,604 5,632 8,1 &100000000000000001750000,175% 193
211 −11,647 −17,630 5,983 7,21 &1000000000000004179999941,8% 17,2
212 −8,621 −16,436 7,825 0,31 ≈100% 0,31
213 −6,579 −15,834 9,255 125 &10000000000000100000000100% 125
214 −3,380 −12,366 8,986 558 &10000000000000100000000100% 558
219 10,397 4,073 6,324 56 &1000000000000009700000097% 58
220 14,350 8,298 6,052 3,71 &100000000000000080000008% 46,4
221[б 2] 16,810 11,244 5,566 2,3 опитно
алфа-стабилен

Астатот има 23 јадрени изомери (јадра со еден или повеќе нуклеони - протони или неутрони – во возбудена состојба). Јадрениот изомер може да се нарече и „мета-состојба“; ова значи дека системот има повеќе внатрешна енергија од „основната состојба“ (состојбата со најниска можна внатрешна енергија), што го прави првиот веројатно да се распадне во вториов. Може да има повеќе од еден изомер за секој изотоп. Најстабилен од нив е астатот-202m1,[б 3] кој има време на полураспад од околу 3 минути. Ова е подолго од времињата на сите основни состојби освен оние на изотопите 203-211 и 220. Најнестабилен е астатот-214m1, неговото време на полураспад од 265 нс е пократко од времињата на сите основни состојби освен онаа на астатот-213.[4]

Енергијата на алфа-распадот го следи истиот тренд како и за другите тешки елементи. [10] Полесните астатски изотопи имаат доста високи енергии на алфа распаѓање, кои стануваат пониски како што јадрата стануваат потешки. Сепак, астатот-211 има значително поголема енергија од претходниот изотоп; има јадро со 126 неутрони, а 126 е волшебен број (што одговара на исполнета неутронска обвивка). И покрај тоа што има слично време на време на полураспад како претходниот изотоп (8,1 часа за астатот-210 и 7,2 часа за астатот-211), веројатноста за алфа-распаѓање е многу поголема за вториот: 41,8 проценти наспроти само 0,18 проценти.[4][б 4] Двата следни изотопи ослободуваат уште повеќе енергија, а астатот-213 ослободува најголема количина на енергија од сите астатски изотопи. Поради оваа причина, тој е најкраткотрајниот изотоп на астатот. [10] Иако потешките астатски изотопи ослободуваат помалку енергија, не постои долговечен изотоп на астатот; ова се случува поради зголемената улога на бета распаѓањето . [10] Овој режим на распаѓање е особено важен за астатот: уште во 1950 година, се претпоставуваше дека елементот нема бета-стабилни изотопи (т.е. оние кои воопшто не подлежат на бета распаѓање),[11] иако мерењата на јадрената маса откриваат дека 215 At е всушност бета-стабилен, бидејќи има најниска маса од сите изобари [21] со [ [12] Пронајден е режим на бета-распад за сите други астатски изотопи освен за 212-216At и нивните изомери.[4][5] Меѓу другите изотопи: астатот-210 и полесните изотопи се распаѓаат со позитронска емисија. Астатот-217 и потешките изотопи се подложени на бета-распад, а астатот-211 се распаѓа со зафаќање електрони наместо тоа.[4] Астатот-212 и астатот-216 се очекува да се распаѓаат во секој случај.

Најстабилен изотоп на астатот е астатот-210, кој има време на полураспад од околу 8,1 часа. Примарниот режим на распаѓање на овој изотоп е емисија на позитрон до релативно долготрајниот алфа-емитер, полониум-210. Вкупно, само пет изотопи на астатот имаат време на полураспад кој надминува еден час: оние помеѓу 207 и 211. Најмалку стабилен изотоп на основната состојба е астатот-213, со време на полураспад од околу 125 наносекунди. Тој е подложен на алфа-распад до крајно долговечниот (во пракса, стабилен) изотоп бизмут-209.[4]

Белешки

  1. Во табелата, под зборовите „вишок на маса“, се дадени енергетските еквиваленти наместо стварните вишоци на маса; „вишок на маса на ќерката“ значи енергетски еквивалент на збирот на масениот вишок на ќерката на изотопот и алфа-честичката; „Време на полураспад на алфа-распадот“ се однесува на полураспадот ако се испуштени режимите на распаѓање, освен алфа-распадот.
  2. Бидејќи не е докажано дека астатот-221 подлежи на алфа-распад, енергијата на алфа-распадот е теоретска. Вредноста за вишок на маса се пресметува наместо да се мери.
  3. „m1“ значи дека оваа состојба на изотопот е следната можна погоре – енергија поголема од основната состојба. „m2“ и слични ознаки се однесуваат на понатамошни повисоки енергетски состојби. Бројот може да се намали ако има само една добро воспоставена мета-состојба, како што е астатот-216m. Постојат и други техники за означување.
  4. Ова значи дека ако се изостават режимите на распаѓање, освен алфа-распадот, тогаш астатот-210 има време на полураспад на алфа-распадот од 4.628,6 часа (128,9 дена), а астатот-211 има време на полураспад од 17,2 часа (0,9 дена). Затоа, астатот-211 е помалку стабилен кон алфа-распадот од полесниот изотоп и е поверојатно да претрпи алфа-распад во истиот временски период.

Наводи

  1. 1,0 1,1 Kokkonen, Henna. „Decay properties of the new isotopes 188At and 190At“ Проверете ја вредноста |url= (help). University of Jyväskylä. Посетено на 8 June 2023.
  2. Kettunen, H,; Enqvist, T,; Grahn, T,; Greenlees, P,T,; Jones, P,; Julin, R,; Juutinen, S,; Keenan, A,; Kuusiniemi, P,; Leino, M,; Leppänen, A,-P,; Nieminen, P,; Pakarinen, J,; Rahkila, P,; Uusitalo, J, (1 August 2003). „Alpha-decay studies of the new isotopes 191At and 193At“ Проверете ја вредноста |url= (help). The European Physical Journal A - Hadrons and Nuclei (англиски). 17 (4): 537–558. Bibcode:2003EPJA,,,17,,537K Проверете го |bibcode= value (help). doi:10,1140/epja/i2002-10162-1 Проверете ја вредноста |doi= (help). ISSN 1434-601X. S2CID 122384851. Посетено на 23 June 2023.CS1-одржување: излишна интерпункција (link)
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 Kondev, F, G,; Wang, M,; Huang, W, J,; Naimi, S,; Audi, G, (1 March 2021). „The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties *“. Chinese Physics C, High Energy Physics and Nuclear Physics (English). 45 (3): 030001. Bibcode:2021ChPhC,,45c0001K Проверете го |bibcode= value (help). doi:10,1088/1674-1137/abddae Проверете ја вредноста |doi= (help). ISSN 1674-1137. OSTI 1774641. S2CID 233794940 Проверете ја вредноста |s2cid= (help).CS1-одржување: излишна интерпункција (link) CS1-одржување: непрепознаен јазик (link)
  4. 4,00 4,01 4,02 4,03 4,04 4,05 4,06 4,07 4,08 4,09 4,10 Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties“, Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (2021). „The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties“ (PDF). Chinese Physics C. 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.
  6. „Adopted Levels for 212At“ Проверете ја вредноста |url= (help). NNDC Chart of Nuclides.
  7. „Adopted Levels for 213At“ Проверете ја вредноста |url= (help). NNDC Chart of Nuclides.
  8. „Adopted Levels for 216At“ Проверете ја вредноста |url= (help). NNDC Chart of Nuclides.
  9. Cubiss, J, G,; Andreyev, A, N,; Barzakh, A, E,; Andel, B,; Antalic, S,; Cocolios, T, E,; Goodacre, T, Day; Fedorov, D, V,; Fedosseev, V, N,; Ferrer, R,; Fink, D, A,; Gaffney, L, P,; Ghys, L,; Huyse, M,; Kalaninová, Z,; Köster, U,; Marsh, B, A,; Molkanov, P, L,; Rossel, R, E,; Rothe, S,; Seliverstov, M, D,; Sels, S,; Sjödin, A, M,; Stryjczyk, M,; L,Truesdale, V,; Van Beveren, C,; Van Duppen, P,; Wilson, G, L, (2019-06-14). „Fine structure in the α decay of At218“. Physical Review C. American Physical Society (APS). 99 (6): 064317. doi:10,1103/physrevc,99,064317 Проверете ја вредноста |doi= (help). ISSN 2469-9985. S2CID 197508141.CS1-одржување: излишна интерпункција (link)
  10. 10,0 10,1 10,2 Lavrukhina & Pozdnyakov 1966.
  11. Rankama, Kalervo (1956). Isotope geology (2nd. изд.). Pergamon Press. стр. 403. ISBN 978-0-470-70800-2.
  12. Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). „The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties“ (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
Prefix: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Portal di Ensiklopedia Dunia

Kembali kehalaman sebelumnya