Изотопы титана

Изотопы титана — разновидности химического элемента титана, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы титана с массовыми числами от 38 до 63 (количество протонов 22, нейтронов от 16 до 41), и 2 ядерных изомера.

Природный титан является смесью пяти стабильных изотопов:

  • 46Ti (изотопная распространенность 7,95 %)
  • 47Ti (изотопная распространенность 7,75 %)
  • 48Ti (изотопная распространенность 73,45 %)
  • 49Ti (изотопная распространенность 5,51 %)
  • 50Ti (изотопная распространенность 5,34 %).

Среди искусственных изотопов самые долгоживущие 44Ti (период полураспада 60 лет) и 45Ti (период полураспада 184 минуты).

Титан-44Править

Период полураспада 60 лет. Титан-44 является родительским изотопом для применяемого в медицинской диагностике скандия-44. Скандий-44 слишком короткоживущий изотоп для логистики от ядерных центров к медучреждениям (период полураспада 4 часа). Потому в медучреждения передаются специальные мобильные изотопные генераторы, заправленные титаном-44. По мере распада 44Ti наработанный скандий-44 вымывается из генератора химическими методами.[1]

Таблица изотопов титанаПравить

Символ
нуклида
Z(p) N(n) Масса изотопа[2]
(а. е. м.)
Период
полураспада
[3]
(T1/2)
Канал распада Продукт распада Спин и чётность
ядра[3]
Распространённость
изотопа в природе
Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Энергия возбуждения
38Ti 22 16 38,00977(27)# <120 нс 2p 36Ca 0+
39Ti 22 17 39,00161(22)# 31(4) мс
[31(+6-4) мс]
β+, p (85%) 38Ca 3/2+#
β+ (15%) 39Sc
β+, 2p (<0,1%) 37K
40Ti 22 18 39,99050(17) 53,3(15) мс β+ (56,99%) 40Sc 0+
β+, p (43,01%) 39Ca
41Ti 22 19 40,98315(11)# 80,4(9) мс β+, p (>99,9%) 40Ca 3/2+
β+ (<0,1%) 41Sc
42Ti 22 20 41,973031(6) 199(6) мс β+ 42Sc 0+
43Ti 22 21 42,968522(7) 509(5) мс β+ 43Sc 7/2−
43m1Ti 313,0(10) кэВ 12,6(6) мкс (3/2+)
43m2Ti 3066,4(10) кэВ 560(6) нс (19/2−)
44Ti 22 22 43,9596901(8) 60,0(11) лет ЭЗ 44Sc 0+
45Ti 22 23 44,9581256(11) 184,8(5) мин β+ 45Sc 7/2−
46Ti 22 24 45,9526316(9) стабилен 0+ 0,0825(3)
47Ti 22 25 46,9517631(9) стабилен 5/2− 0,0744(2)
48Ti 22 26 47,9479463(9) стабилен 0+ 0,7372(3)
49Ti 22 27 48,9478700(9) стабилен 7/2− 0,0541(2)
50Ti 22 28 49,9447912(9) стабилен 0+ 0,0518(2)
51Ti 22 29 50,946615(1) 5,76(1) мин β 51V 3/2−
52Ti 22 30 51,946897(8) 1,7(1) мин β 52V 0+
53Ti 22 31 52,94973(11) 32,7(9) с β 53V (3/2)−
54Ti 22 32 53,95105(13) 1,5(4) с β 54V 0+
55Ti 22 33 54,95527(16) 490(90) мс β 55V 3/2−#
56Ti 22 34 55,95820(21) 164(24) мс β (>99,9%) 56V 0+
β, n (<0,1%) 55V
57Ti 22 35 56,96399(49) 60(16) мс β (>99,9%) 57V 5/2−#
β, n (<0,1%) 56V
58Ti 22 36 57,96697(75)# 54(7) мс β 58V 0+
59Ti 22 37 58,97293(75)# 30(3) мс β 59V (5/2−)#
60Ti 22 38 59,97676(86)# 22(2) мс β 60V 0+
61Ti 22 39 60,98320(97)# 10# мс
[>300 нс]
β 61V 1/2−#
β, n 60V
62Ti 22 40 61,98749(97)# 10# мс 0+
63Ti 22 41 62,99442(107)# 3# мс 1/2−#

Пояснения к таблицеПравить

  • 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.

ПримечанияПравить

  1. Титан-44. Дата обращения: 14 июля 2019. Архивировано 10 августа 2020 года.
  2. 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.
  3. 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.