Изотопы радия
Изотопы радия — разновидности химического элемента радия с разным количеством нейтронов в атомном ядре. Известны изотопы радия с массовыми числами от 202 до 234 (количество протонов 88, нейтронов от 114 до 146) и 12 ядерных изомеров радия.
Радий не имеет ни стабильных изотопов ни изотопов с гигантским периодом полураспада, потому в природе изотопы радия встречаются только в следовых количествах как промежуточный продукт распада природных урана и тория. Из них наиболее распространен 226Ra (период полураспада 1600 лет, входит в радиоактивный ряд урана-238). Также встречаются 223Ra, 224Ra, 225Ra, 228Ra.
Наиболее долгоживущие из изотопов радия 226Ra (период полураспада 1600 лет) и 228Ra (период полураспада 5,75 лет). Прочие изотопы имеют период полураспада менее месяца.
Исторические названия править
Некоторые изотопы радия при открытии не были корректно идентифицированы как химический элемент, поэтому получали имена собственные:
- Актиний Х (AcX) — 223Ra.
- Торий X (ThX) — 224Ra.
- Радий (Ra) — 226Ra (название изотопа впоследствии дало название химическому элементу).
- Мезоторий 1 (MsTh1) — 228Ra.
Таблица изотопов радия править
Символ нуклида |
Другие названия | 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 | |||||||||
202Ra | 88 | 114 | 202,00989(7) | 2,6(21) мс [0,7(+33−3) мс] |
0+ | ||||
203Ra | 88 | 115 | 203,00927(9) | 4(3) мс | α | 199Rn | (3/2−) | ||
β+ (редко) | 203Fr | ||||||||
203mRa | 220(90) кэВ | 41(17) мс | α | 199Rn | (13/2+) | ||||
β+ (редко) | 203Fr | ||||||||
204Ra | 88 | 116 | 204,006500(17) | 60(11) мс [59(+12−9) мс] |
α (99,7%) | 200Rn | 0+ | ||
β+ (0,3%) | 204Fr | ||||||||
205Ra | 88 | 117 | 205,00627(9) | 220(40) мс [210(+60−40) мс] |
α | 201Rn | (3/2−) | ||
β+ (редко) | 205Fr | ||||||||
205mRa | 310(110)# кэВ | 180(50) мс [170(+60−40) мс] |
α | 201Rn | (13/2+) | ||||
ИП (редко) | 205Ra | ||||||||
206Ra | 88 | 118 | 206,003827(19) | 0,24(2) с | α | 202Rn | 0+ | ||
207Ra | 88 | 119 | 207,00380(6) | 1,3(2) с | α (90%) | 203Rn | (5/2−, 3/2−) | ||
β+ (10%) | 207Fr | ||||||||
207mRa | 560(50) кэВ | 57(8) мс | ИП (85%) | 207Ra | (13/2+) | ||||
α (15%) | 203Rn | ||||||||
β+ (0,55%) | 207Fr | ||||||||
208Ra | 88 | 120 | 208,001840(17) | 1,3(2) с | α (95%) | 204Rn | 0+ | ||
β+ (5%) | 208Fr | ||||||||
208mRa | 1800(200) кэВ | 270 нс | (8+) | ||||||
209Ra | 88 | 121 | 209,00199(5) | 4,6(2) с | α (90%) | 205Rn | 5/2− | ||
β+ (10%) | 209Fr | ||||||||
210Ra | 88 | 122 | 210,000495(16) | 3,7(2) с | α (96%) | 206Rn | 0+ | ||
β+ (4%) | 210Fr | ||||||||
210mRa | 1800(200) кэВ | 2,24 мкс | (8+) | ||||||
211Ra | 88 | 123 | 211,000898(28) | 13(2) с | α (97%) | 207Rn | 5/2(−) | ||
β+ (3%) | 211Fr | ||||||||
212Ra | 88 | 124 | 211,999794(12) | 13,0(2) с | α (85%) | 208Rn | 0+ | ||
β+ (15%) | 212Fr | ||||||||
212m1Ra | 1958,4(5) кэВ | 10,9(4) мкс | (8)+ | ||||||
212m2Ra | 2613,4(5) кэВ | 0,85(13) мкс | (11)− | ||||||
213Ra | 88 | 125 | 213,000384(22) | 2,74(6) мин | α (80%) | 209Rn | 1/2− | ||
β+ (20%) | 213Fr | ||||||||
213mRa | 1769(6) кэВ | 2,1(1) мс | ИП (99%) | 213Ra | 17/2−# | ||||
α (1%) | 209Rn | ||||||||
214Ra | 88 | 126 | 214,000108(10) | 2,46(3) с | α (99,94%) | 210Rn | 0+ | ||
β+ (0,06%) | 214Fr | ||||||||
215Ra | 88 | 127 | 215,002720(8) | 1,55(7) мс | α | 211Rn | (9/2+)# | ||
215m1Ra | 1877,8(5) кэВ | 7,1(2) мкс | (25/2+) | ||||||
215m2Ra | 2246,9(5) кэВ | 1,39(7) мкс | (29/2−) | ||||||
215m3Ra | 3756,6(6)+X кэВ | 0,555(10) мкс | (43/2−) | ||||||
216Ra | 88 | 128 | 216,003533(9) | 182(10) нс | α | 212Rn | 0+ | ||
ЭЗ (1⋅10−8%) | 216Fr | ||||||||
217Ra | 88 | 129 | 217,006320(9) | 1,63(17) мкс | α | 213Rn | (9/2+) | ||
218Ra | 88 | 130 | 218,007140(12) | 25,2(3) мкс | α | 214Rn | 0+ | ||
β+β+ (редко) | 218Rn | ||||||||
219Ra | 88 | 131 | 219,010085(9) | 10(3) мс | α | 215Rn | (7/2)+ | ||
220Ra | 88 | 132 | 220,011028(10) | 17,9(14) мс | α | 216Rn | 0+ | ||
221Ra | 88 | 133 | 221,013917(5) | 28(2) с | α | 217Rn | 5/2+ | ||
КР (1,2⋅10−10%) | 207Pb 14C | ||||||||
222Ra | 88 | 134 | 222,015375(5) | 38,0(5) с | α | 218Rn | 0+ | ||
КР (3⋅10−8%) | 208Pb 14C | ||||||||
223Ra[прим. 1] | Актиний X | 88 | 135 | 223,0185022(27) | 11,43(5) сут | α | 219Rn | 3/2+ | следовые количества[прим. 2] |
КР (6,4⋅10−8%) | 209Pb 14C | ||||||||
224Ra | Торий X | 88 | 136 | 224,0202118(24) | 3,6319(23) сут | α | 220Rn | 0+ | следовые количества[прим. 3] |
КР (4,3⋅10−9%) | 210Pb 14C | ||||||||
225Ra | 88 | 137 | 225,023612(3) | 14,9(2) сут | β− | 225Ac | 1/2+ | ||
226Ra | Радий | 88 | 138 | 226,0254098(25) | 1600(7) лет | α | 222Rn | 0+ | следовые количества[прим. 4] |
β−β− (редко) | 226Th | ||||||||
КР (2,6⋅10−9%) | 212Pb 14C | ||||||||
227Ra | 88 | 139 | 227,0291778(25) | 42,2(5) мин | β− | 227Ac | 3/2+ | ||
228Ra | Мезоторий 1 | 88 | 140 | 228,0310703(26) | 5,75(3) лет | β− | 228Ac | 0+ | следовые количества[прим. 3] |
229Ra | 88 | 141 | 229,034958(20) | 4,0(2) мин | β− | 229Ac | 5/2(+) | ||
230Ra | 88 | 142 | 230,037056(13) | 93(2) мин | β− | 230Ac | 0+ | ||
231Ra | 88 | 143 | 231,04122(32)# | 103(3) с | β− | 231Ac | (5/2+) | ||
231mRa | 66,21(9) кэВ | ~53 мкс | (1/2+) | ||||||
232Ra | 88 | 144 | 232,04364(30)# | 250(50) с | β− | 232Ac | 0+ | ||
233Ra | 88 | 145 | 233,04806(50)# | 30(5) с | β− | 233Ac | 1/2+# | ||
234Ra | 88 | 146 | 234,05070(53)# | 30(10) с | β− | 234Ac | 0+ |
Пояснения к таблице править
- 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
- ↑ 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.