Изотопы иридия

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:

Иридий-192Править

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 иридияПравить

Символ
нуклида
Z(p) N(n) Масса изотопа[7]
(а. е. м.)
Период
полураспада
[8]
(T1/2)
Спин и чётность
ядра[8]
Энергия возбуждения
164Ir 77 87 163,99220 1 мс 2-
164mIr 270 кэВ 94 мкс 9+
165Ir 77 88 164,98752 1 мкс 1/2+
165mIr 180 кэВ 300 мкс 11/2-
166Ir 77 89 165,98582 10,5 мс 2-
166mIr 172 кэВ 15,1 мс 9+
167Ir 77 90 166,981665 35,2 мс 1/2+
167mIr 175,3 кэВ 30,0 мс 11/2-
168Ir 77 91 167,97988 161 мс high
168mIr 50 кэВ 125 мс low
169Ir 77 92 168,976295 780 мс 1/2+
169mIr 154 кэВ 308 мс 11/2-
170Ir 77 93 169,97497 910 мс low
170mIr 270 кэВ 440 мс high
171Ir 77 94 170,97163 3,6 с 1/2+
171mIr 180 кэВ 1,4 с 11/2-
172Ir 77 95 171,97046 4,4 с 3+
172mIr 280 кэВ 2,0 с 7+
173Ir 77 96 172,967502 9,0 с 3/2+
173mIr 253 кэВ 2,2 с 11/2-
174Ir 77 97 173,966861 7,9 с 3+
174mIr 193 кэВ 4,9 с 7+
175Ir 77 98 174,964113 9 с 5/2-
176Ir 77 99 175,963649 8,3 с
177Ir 77 100 176,961302 30 с 5/2-
178Ir 77 101 177,961082 12 с
179Ir 77 102 178,959122 79 с 5/2-
180Ir 77 103 179,959229 1,5 мин 4+
181Ir 77 104 180,957625 4,9 мин 5/2-
182Ir 77 105 181,958076 15 мин 3+
183Ir 77 106 182,956846 57 мин 5/2-
184Ir 77 107 183,95748 3,09 ч 5-
184m1Ir 225,65 кэВ 470 мкс 3+
184m2Ir 328,4 кэВ 350 нс 7+
185Ir 77 108 184,9567 14,4 ч 5/2-
186Ir 77 109 185,957946 16,64 ч 5+
186mIr 800 eV 1,92 ч 2-
187Ir 77 110 186,957363 10,5 ч 3/2+
187m1Ir 186,15 кэВ 30,3 мс 9/2-
187m2Ir 433,81 кэВ 152 нс 11/2-
188Ir 77 111 187,958853 41,5 ч 1-
188mIr 970 кэВ 4,2 мс 7+
189Ir 77 112 188,958719 13,2 сут 3/2+
189m1Ir 372,18 кэВ 13,3 мс 11/2-
189m2Ir 2,3333 МэВ 3,7 мс 25/2+
190Ir 77 113 189,9605460 11,78 сут 4-
190m1Ir 26,1 кэВ 1,12 ч 1-
190m2Ir 36,154 кэВ 2 мкс 4+
190m3Ir 376,4 кэВ 3,087 ч 11-
191Ir 77 114 190,9605940 стабилен 3/2+
191m1Ir 171,24 кэВ 4,94 с 11/2-
191m2Ir 2,12 МэВ 5,5 с
192Ir 77 115 191,9626050 73,827 сут 4+
192m1Ir 56,72 кэВ 1,45 мин 1-
192m2Ir 168,14 кэВ 241 год 11-
193Ir 77 116 192,9629264 стабилен 3/2+
193mIr 80,24 кэВ 10,53 сут 11/2-
194Ir 77 117 193,9650784 19,28 ч 1-
194m1Ir 147,078 кэВ 31,85 мс 4+
194m2Ir 370 кэВ 171 сут 10-
195Ir 77 118 194,9659796 2,5 ч 3/2+
195mIr 100 кэВ 3,8 ч 11/2-
196Ir 77 119 195,96840 52 с 0-
196mIr 210 кэВ 1,4 ч 10-
197Ir 77 120 196,969653 5,8 мин 3/2+
197mIr 115 кэВ 8,9 мин 11/2-
198Ir 77 121 197,97228 8 с
199Ir 77 122 198,97380 20 с 3/2+
200Ir 77 123 > 300 нс
201Ir 77 124 > 300 нс
202Ir 77 125 11 с
203Ir 77 126 > 300 нс
204Ir 77 127

ПримечанияПравить

  1. 1 2 Источники ионизирующего излучения (ИИИ)
  2. 1 2 Iridium-192 (192Ir)
  3. Delacroix, D. Radionuclide and Radiation Protection Data Handbook / D Delacroix, J P Guerre, P Leblanc … [и др.]. — 2nd. — Ashford, Kent : Nuclear Technology Publishing, 2002. — ISBN 1870965876.
  4. Unger, L M & Trubey, D K (May 1982), Specific Gamma-Ray Dose Constants for Nuclides Important to Dosimetry and Radiological Assessment, Oak Ridge National Laboratory, <https://web.archive.org/web/20180322020815/https://www.orau.org/documents/ivhp/health-physics/ornl-rsic-45.pdf> 
  5. Крупный бизнес признал заслуги Росатома
  6. В АО "ПО «Электрохимический завод» Топливной компании ТВЭЛ запущена новая установка для наработки изотопа иридия 191Ir
  7. Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode2003NuPhA.729..337A.
  8. 1 2 Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode2003NuPhA.729....3A.