Design of generalized search interfaces for health informatics
Tartalomjegyzék
Az asztáciumnak (At) 32 izotópja ismert, ezek mindegyike radioaktív, tömegszámuk a 191–229 tartományba esik. Ezen kívül 23 metastabil gerjesztett állapota is létezik. A leghosszabb élettartamú izotópja az 210At (felezési ideje 8,1 óra), a természetes bomlási sorokban előforduló izotópok közül a leghosszabb felezési idővel az 219At rendelkezik (56 másodperc).
Az asztáciumnak 32 izotópja ismert, ezek atomtömege (tömegszáma) 191, illetve 193–223.[1] Az asztáciumnak nincs stabil vagy hosszú élettartamú izotópja, és nem is várható, hogy létezne ilyen.[2]
Tömeg- szám |
Tömeg- felesleg [1] |
Leánymag tömeg- feleslege[1] |
Alfa-bomlás átlagos energiája |
Felezési idő[1] |
Alfa-bomlás valószínűsége[1] |
alfa felezési idő |
---|---|---|---|---|---|---|
207 | −13,243 MeV | −19,116 MeV | 5,873 MeV | 1,80 óra | 8,6% | 20,9 óra |
208 | −12,491 MeV | −18,243 MeV | 5,752 MeV | 1,63 óra | 0,55% | 12,3 nap |
209 | −12,880 MeV | −18,638 MeV | 5,758 MeV | 5,41 óra | 4,1% | 5,5 nap |
210 | −11,972 MeV | −17,604 MeV | 5,632 MeV | 8,1 óra | 0,175% | 193 nap |
211 | −11,647 MeV | −17,630 MeV | 5,983 MeV | 7,21 óra | 41,8% | 17,2 óra |
212 | −8,621 MeV | −16,436 MeV | 7,825 MeV | 0,31 s | ≈100% | 0,31 s |
213 | −6,579 MeV | −15,834 MeV | 9,255 MeV | 125 ns | 100% | 125 ns |
214 | −3,380 MeV | −12,366 MeV | 8,986 MeV | 558 ns | 100% | 558 ns |
219 | 10,397 MeV | 4,073 MeV | 6,324 MeV | 56 s | 97% | 58 s |
220 | 14,350 MeV | 8,298 MeV | 6,052 MeV | 3,71 perc | 8% | 46,4 perc |
221[* 2] | 16,810 MeV | 11,244 MeV | 5,566 MeV | 2,3 perc | kísérletileg alfa- bomlással szemben stabil |
∞ |
23 magizomerje (melyek atommagjában egy vagy több nukleon – proton vagy neutron – gerjesztett állapotban van) ismeretes. Közülük a legstabilabb az asztácium-202m1,[* 3] melynek felezési ideje kb. 3 perc – ez a legtöbb alapállapotú izotópénál is hosszabb, kivéve a 203–211 és 220-as izotópokat. A leginstabilabb az asztácium-214m1 (265 ns), nála csak az alapállapotú asztácium-213 felezési ideje rövidebb.[1]
Az alfa-bomlások energiája ugyanazt a tendenciát követi, mint más nehéz elemeké.[2] A könnyebb asztáciumizotópok alfa-részecskéi meglehetősen nagy energiával rendelkeznek, de a bomlási energia a tömegszám növekedésével csökken. Az At-211 energiája a könnyebb izotópokhoz képest kiugró, ennek magjában 126 neutron található, a 126 pedig bűvös szám (lezárt neutronhéj). Bár felezési ideje hasonló az eggyel kisebb tömegszámú szomszédjához (az At-210-é 8,1 óra, az At-211-é 7,2 óra), jóval nagyobb valószínűséggel – 41,8%-ban – szenved alfa-bomlást, míg utóbbi csak 0,18%-ban.[1][* 4] Az utána következő két izotóp még több energiát bocsát ki, az At-213 bomlási energiája a legnagyobb az összes asztáciumizotóp közül. Emiatt egyben a felezési ideje is a legrövidebb.[2] Bár a nehezebb izotópok bomlási energiája kisebb, egyik izotóp felezési ideje sem hosszú, amit a béta-bomlás növekvő jelentősége okoz.[2] Ez a bomlási mód különösen fontos az asztácium esetében: már 1950-ben felismerték, hogy a béta-bomlással szemben egyik izotópja sem stabil (azaz nincs olyan izotópja, amely egyáltalán nem tudna béta-bomlást szenvedni).[3] Béta-bomlást az At-213, At-214, At-215 és At-216m kivételével mindegyik izotópnál kimutattak.[1] a többi izotóp közül az asztácium-210 és az annál könnyebbek pozitronemisszióval bomlanak, az asztácium-216 és a nehezebb izotópok negatív béta-bomlóak, az At-212 mindkétféleképpen bomlik, míg az At-211 esetén inkább az elektronbefogással jellemző.[1]
A legstabilabb asztáciumizotóp az At-210 (felezési ideje 8,1 óra), ez főként pozitronkibocsátással bomlik, leánymagja a viszonylag hosszú élettartamú, alfa-sugárzó polónium-210. Összesen csak öt izotópjának felezési ideje haladja meg az egy órát, ezek tömegszáma 207 és 211 közötti. A leginstabilabb alapállapotú izotópja az asztácium-213 (felezési ideje körülbelül 125 nanomásodperc), ez alfa-bomlással a rendkívül hosszú élettartamú – gyakorlatilag stabil – bizmut-209-cé alakul.[1]
Táblázat
nuklid jele |
Z(p) | N(n) | izotóptömeg (u) |
felezési idő | bomlási mód(ok)[4][m 1] |
leány- izotóp(ok) |
magspin | jellemző izotóp- összetétel (móltört) |
természetes ingadozás (móltört) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
gerjesztési energia | |||||||||
191At | 85 | 106 | 1,7(+11−5) ms | (1/2+) | |||||
191mAt | 2,1(+4−3) ms | (7/2−) | |||||||
193At | 85 | 108 | 192,99984(6) | 28(+5−4) ms | α | 189Bi | (1/2+) | ||
193m1At | 50 keV | 21(5) ms | (7/2−) | ||||||
193m2At | 39 keV | 27(+4−5) ms | (13/2+) | ||||||
194At | 85 | 109 | 193,99873(20) | ~40 ms | α | 190Bi | 3+# | ||
β+ (ritka) | 194Po | ||||||||
194mAt | 480(190) keV | ~250 ms | α | 190Bi | 10−# | ||||
IT (ritka) | 194At | ||||||||
195At | 85 | 110 | 194,996268(10) | 328(20) ms | α (75%) | 191Bi | (1/2+) | ||
β+ (25%) | 195Po | ||||||||
195mAt | 34(7) keV | 147(5) ms | 9/2−# | ||||||
196At | 85 | 111 | 195,99579(6) | 253(9) ms | α (96%) | 192Bi | 3+# | ||
β+ (4,0%) | 196Po | ||||||||
196m1At | −30(80) keV | 20# ms | 10−# | ||||||
196m2At | 157,9(1) keV | 11 µs | 5+# | ||||||
197At | 85 | 112 | 196,99319(5) | 0,390(16) s | α (96%) | 193Bi | (9/2−) | ||
β+ (4,0%) | 197Po | ||||||||
197mAt | 52(10) keV | 2,0(2) s | (1/2+) | ||||||
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) perc | β+ (69%) | 203Po | 9/2− | ||
α (31%) | 199Bi | ||||||||
204At | 85 | 119 | 203,987251(26) | 9,2(2) perc | 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) perc | 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) perc | 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) óra | β+ (91%) | 207Po | 9/2− | ||
α (8,6%) | 203Bi | ||||||||
208At | 85 | 123 | 207,986590(28) | 1,63(3) óra | β+ (99,5%) | 208Po | 6+ | ||
α (0,55%) | 204Bi | ||||||||
209At | 85 | 124 | 208,986173(8) | 5,41(5) óra | β+ (96%) | 209Po | 9/2− | ||
α (4,0%) | 205Bi | ||||||||
210At | 85 | 125 | 209,987148(8) | 8,1(4) óra | 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) óra | EC (58,2%) | 211Po | 9/2− | ||
α (42%) | 207Bi | ||||||||
212At | 85 | 127 | 211,990745(8) | 0,314(2) s | α (99,95%) | 208Bi | (1−) | ||
β+ (0,05%) | 212Po | ||||||||
β− (2·10−6%) | 212Rn | ||||||||
212m1At | 223(7) keV | 0,119(3) s | α (99%) | 208Bi | (9−) | ||||
IT (1%) | 212At | ||||||||
212m2At | 4771,6(11) keV | 152(5) µs | (25−) | ||||||
213At | 85 | 128 | 212,992937(5) | 125(6) ns | α | 209Bi | 9/2− | ||
214At | 85 | 129 | 213,996372(5) | 558(10) ns | α | 210Bi | 1− | ||
214m1At | 59(9) keV | 265(30) ns | |||||||
214m2At | 231(6) keV | 760(15) ns | 9− | ||||||
215At | 85 | 130 | 214,998653(7) | 0,10(2) ms | α | 211Bi | 9/2− | nyomokban[m 2] | |
216At | 85 | 131 | 216,002423(4) | 0,30(3) ms | α (99,99%) | 212Bi | 1− | ||
β− (0,006%) | 216Rn | ||||||||
EC (3·10−7%) | 216Po | ||||||||
216mAt | 413(5) keV | 100# µs | (9−) | ||||||
217At | 85 | 132 | 217,004719(5) | 32,3(4) ms | α (99,98%) | 213Bi | 9/2− | ||
β− (0,012%) | 217Rn | ||||||||
218At | 85 | 133 | 218,008694(12) | 1,5(3) s | α (99,9%) | 214Bi | 1−# | nyomokban[m 3] | |
β− (0,10%) | 218Rn | ||||||||
219At | 85 | 134 | 219,011162(4) | 56(3) s | α (97%) | 215Bi | 5/2−# | nyomokban[m 2] | |
β− (3,0%) | 219Rn | ||||||||
220At | 85 | 135 | 220,01541(6) | 3,71(4) perc | β− (92%) | 220Rn | 3(−#) | ||
α (8,0%) | 216Bi | ||||||||
221At | 85 | 136 | 221,01805(21)# | 2,3(2) perc | β− | 221Rn | 3/2−# | ||
222At | 85 | 137 | 222,02233(32)# | 54(10) s | β− | 222Rn | |||
223At | 85 | 138 | 223,02519(43)# | 50(7) s | 3/2−# |
- ↑ Rövidítések:
EC: Elektronbefogás
IT: Izomer átmenet - ↑ a b Az urán-235 bomlási sor tagja
- ↑ Az urán-238 bomlási sor tagja
Megjegyzések
- A # jel a nem kizárólag kísérletekből, hanem részben szisztematikus trendekből származó értéket jelöl. A nem kellő megalapozottsággal asszignált spinek zárójelben szerepelnek.
- A bizonytalanságokat rövid formában – a megfelelő utolsó számjegy után zárójelben – adjuk meg. A bizonytalanság értéke egy standard deviációnak felel meg, kivéve, ahol az izotóp-összetételt és standard atomtömeget a IUPAC nagyobb bizonytalansággal adja csak meg.
Megjegyzések
- ↑ A táblázatban a „tömegfelesleg” oszlopban a tényleges tömegkülönbség energiaekvivalense található; a „leánymag tömegfeleslege” alatt a leánymag és alfa-részecske együttesének tömegfeleslege szerepel energiaekvivalensben; az „alfa felezési idő” a más bomlási módok elhagyásával adódó felezési idő.
- ↑ Mivel az asztácium-221 nem alfa-bomló, a megadott érték elméleti adat. A tömegfelesleg nem mért, hanem számított érték.
- ↑ Az "m1" azt jelenti, hogy az alapállapothoz képest ez a következő energiaszint. A további magasabb energiaszinteket az "m2" stb. jelölés mutatja. Az "m" után a szám el is hagyható, ha csak egy jól ismert metastabil állapot ismert, ilyen például az asztácium-216m esete. Megjegyzendő, hogy a magizomerek jelölésére más módszerek is léteznek.
- ↑ Ez azt jelenti, hogy ha az alfán kívüli egyéb bomlási módoktól eltekintünk, akkor az asztácium-210 felezési ideje 4628,6 óra (128,9 nap), míg az At-211-é 17,2 óra (0,9 nap). Az At-211 tehát jóval kevésbé stabil az alfa-bomlással szemben, mint a könnyebb izotóp.
Hivatkozások
- ↑ a b c d e f g h i j (2003) „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
- ↑ a b c d Lavrukhina & Pozdnyakov 1966, 232. o.
- ↑ Rankama, Kalervo. Isotope geology, 2nd, Pergamon Press, 403. o. (1956). ISBN 978-0-470-70800-2
- ↑ http://www.nucleonica.net/unc.aspx
Fordítás
Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of astatine című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Források
- Izotóptömegek:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
- Izotóp-összetétel és standard atomtömegek:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). „Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 75 (6), 683–800. o. DOI:10.1351/pac200375060683.
- M. E. Wieser (2006). „Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 78 (11), 2051–2066. o. DOI:10.1351/pac200678112051. Laikus összefoglaló
- A felezési időkre, a spinekre és az izomer adatokra vonatkozó információk az alábbi forrásokból származnak:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
- National Nuclear Data Center: NuDat 2.1 database. Brookhaven National Laboratory. (Hozzáférés: 2005. szeptember 1.)
- N. E. Holden.szerk.: D. R. Lide: Table of the Isotopes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th, CRC Press, Section 11. o. (2004). ISBN 978-0-8493-0485-9
- Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция (orosz nyelven). Nauka (1966)
A polónium izotópjai | Az asztácium izotópjai | A radon izotópjai |
Izotópok listája |