Ólom izotópok

Az ólom izotópjai az ólom kémiai elem  változatai, amelyekben az atommagban eltérő számú neutron található . Az ólom ismert izotópjai 178-220 tömegszámmal ( protonok száma 82, neutronok száma 96-138 ) és 48 nukleáris izomer .

Az ólom a periódusos rendszer utolsó eleme, amely stabil izotópokkal rendelkezik. Az ólom utáni elemeknek nincs stabil izotópja. Az ólommagok zárt protonhéja Z = 82 ( mágikus szám ), ami megmagyarázza az elem izotópjainak stabilitását; a 208 Pb mag kétszeresen mágikus ( Z = 82, N = 126 ), egyike a természetben létező öt kétszeresen mágikus nuklidnak.

Az ólom természetes izotópjai

A természetes ólom 4 stabil izotópból áll: [1]

Az izotóp abundancia nagy szórását nem a mérési hiba okozza, hanem az ólom különböző radiogén eredetű láncai miatt a különböző természetes ásványokban megfigyelt szóródás. A 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb izotópok radiogének, azaz radioaktív bomlás eredményeként keletkeznek, 238 U, 235 U és 232 Th. Ezért sok ásvány ólom izotóp-összetétele eltérő az urán és a tórium bomlástermékeinek felhalmozódása miatt. A fent megadott izotópos összetétel elsősorban a galénára jellemző , amelyben gyakorlatilag nincs urán és tórium , valamint a főként üledékes kőzetekre, amelyekben az urán mennyisége a Clarke - határon belül van. A radioaktív ásványokban ez az összetétel jelentősen eltér, és az ásványt alkotó radioaktív elem típusától függ . Az urán ásványokban, mint például az uraninit UO 2 , szurokkeverék UO 2 ( uránszurok ), uránfekete , amelyben az urán jelentős mértékben dominál , a radiogén 206 Pb rad izotóp jelentősen túlsúlyban van az ólom többi izotópjával szemben, és koncentrációja elérheti a 90%-ot. Például az uránszurokban (San Silver, Franciaország ) a 206 Pb koncentrációja 92,9%, a Shinkolobwe-i (Kinshasa) uránszurokban - 94,25% [2] . A tórium ásványokban például a ThSiO 4 toritban a radiogén 208 Pb rad izotóp dominál . Így a kazahsztáni monacitban a 208Pb koncentrációja 94,02 %, a Becket pegmatitból ( Zimbabwe ) származó monacitban 88,8% [2] . Létezik egy ásványi komplexum, például a monacit (Ce, La, Nd)[PO 4 ], cirkon ZrSiO 4 stb., amelyben az urán és a tórium változó arányban van jelen, és ennek megfelelően az összes vagy a legtöbb ólomizotóp jelen van. különböző arányokban. Meg kell jegyezni, hogy a cirkonokban rendkívül alacsony a nem radiogén ólomtartalom, ami kényelmes tárgyává teszi az urán-tórium-ólom kormeghatározási módszernek ( cirkonometria ).

A természetben a stabil izotópokon kívül más radioaktív ólom izotópok is megfigyelhetők nyomokban, amelyek az urán-238 ( 214 Pb és 210 Pb), az urán-235 ( 211 Pb) és a tórium-232 ( 212 Pb). Ezeknek az izotópoknak elavult, de még mindig előfordulnak történelmi nevei és elnevezései : 210 Pb - rádium D (RaD), 214 Pb - rádium B (RaB), 211 Pb - aktinium B (AcB), 212 Pb - tórium B (ThB). Természetes tartalmuk rendkívül csekély, egyensúlyban megfelel a sorozat anyaizotópjának tartalmának, megszorozva a leányizotóp és a sorozat őse felezési idejének arányával. Például a tórium sorozatból származó ólom-212 esetében ez az arány (10,64 óra) / (1,405 10 10 év) ≈ 9 10 -14 ; más szavakkal, a természetes egyensúlyban lévő tórium-232 minden 11 billió atomjára csak egy ólom-212 atom jut.

Radioizotópok

Az ólom leghosszabb élettartamú radioaktív izotópjai a 205 Pb (felezési idő 17,3 millió év), a 202 Pb (felezési idő 52 500 év) és a 210 Pb (felezési idő 22,2 év). Más radioizotópok felezési ideje nem haladja meg a 3 napot.

Alkalmazás

Ólom-212

A 212 Pb [3] ígéretes izotóp az alfa-részecskékkel végzett rákterápiában. Felezési idő 10 óra, végső izotóp 208 Pb. A bomlási lánc alfa és béta sugárzást hoz létre. Az izotópot egy gyógyszerkészítmény összetételébe juttatják, amelyet az érintett sejtek szelektíven felszívnak. Az alfa-részecskéknek nagyon rövid szabad útjuk van a szövetekben, arányos a sejt méretével. Így az ionizáló sugárzás pusztító hatása az érintett szövetekben összpontosul, az alfa-sugárzás nagy romboló képessége pedig hatékonyan elpusztítja az érintett sejteket [4] .

A 212 Pb benne van a 232 U bomlási láncában , egy mesterséges izotópban, amelyet természetes tórium reaktorban 232 Th neutronokkal történő besugárzásával nyernek. Gyógyászati ​​célokra 212 Pb mobil generátorokat hoznak létre, amelyekből a felgyülemlett ólmot vegyileg kimossák.

Ólom-208

A 208Pb alacsony neutronbefogási keresztmetszettel rendelkezik , így ez az izotóp alkalmas folyékony fémhűtésű atomreaktorok hűtőközegére.

Ólom izotóp táblázat

Nuklid szimbólum
 történelmi név Z (p) N ( n ) Izotóp tömege [5]
( a.u.m. ) 		Felezési
idő [6]
( T 1/2 ) 		Bomlási csatorna Bomlástermék Az atommag spinje és paritása [6]
 Az izotóp elterjedtsége
a természetben 		Az izotóp-bőség változásának tartománya a természetben
Gerjesztő energia
178 Pb _ 82 96 178.003830(26) 0,23 (15) ms α 174 Hg 0+
179 Pb 82 97 179.00215(21)# 3,9 (1,1) ms α 175 Hg (9/2−)
180 Pb_ 82 98 179.997918(22) 4,5 (11) ms α 176 Hg 0+
181Pb _ 82 99 180.99662(10) 45(20) ms α (98%) 177 Hg (9/2−)
β + (2%) 181Tl _
182 Pb _ 82 100 181.992672(15) 60 (40) ms
[55 (+40–35) ms] 		α (98%) 178 Hg 0+
β + (2%) 182Tl _
183 Pb _ 82 101 182.99187(3) 535(30) ms α (94%) 179 Hg (3/2−)
β + (6%) 183Tl _
183 m Pb 94. (8) keV 415(20) ms α 179 Hg (13/2+)
β + (ritka) 183Tl _
184 Pb _ 82 102 183.988142(15) 490(25) ms α 180 Hg 0+
β + (ritka) 184Tl _
185 Pb _ 82 103 184.987610(17) 6.3. (4) bekezdés s α 181 Hg 3/2−
β + (ritka) 185Tl _
185 m Pb 60(40)# keV 4.07. (15) s α 181 Hg 13/2+
β + (ritka) 185Tl _
186 Pb _ 82 104 185.984239(12) 4.82. (3) s α (56%) 182 Hg 0+
β + (44%) 186Tl _
187 Pb _ 82 105 186.983918(9) 15.2. (3) bekezdés s β + 187Tl _ (3/2−)
α 183 Hg
187 m Pb 11. (11) keV 18.3. (3) bekezdés s β + (98%) 187Tl _ (13/2+)
α (2%) 183 Hg
188 Pb _ 82 106 187.980874(11) 25.5. (1) bekezdés s β + (91,5%) 188Tl _ 0+
α (8,5%) 184 Hg
188m1Pb _ 2578,2(7) keV 830(210) ns (8-)
188m2 Pb 2800(50) keV 797(21) ns
189 Pb 82 107 188.98081(4) 51. (3) bekezdés s β + 189Tl _ (3/2−)
189m1Pb _ 40(30)# keV 50,5 (2,1) s β + (99,6%) 189Tl _ 13/2+
α (0,4%) 185 Hg
189m2 Pb 2475(30)# keV 26(5) µs (10)+
190 Pb 82 108 189.978082(13) 71. (1) bekezdés s β + (99,1%) 190 TL 0+
α (0,9%) 186 Hg
190m1Pb _ 2614,8 (8) keV 150 ns (10)+
190m2 Pb 2618(20) keV 25 µs (12+)
190m3Pb _ 2658,2(8) keV 7,2 (6) µs (11)
191Pb _ 82 109 190.97827(4) 1,33 (8) perc β + (99,987%) 191Tl _ (3/2−)
α (0,013%) 187 Hg
191 m Pb 20(50) keV 2,18(8) perc β + (99,98%) 191Tl _ 2. 13. (+)
α (0,02%) 187 Hg
192 Pb _ 82 110 191.975785(14) 3,5 (1) min β + (99,99%) 192Tl _ 0+
α (0,0061%) 188 Hg
192m1Pb _ 2581,1 (1) keV 164. (7) ns (10)+
192m2 Pb 2625,1(11) keV 1,1 (5) µs (12+)
192m3 Pb 2743,5 (4) keV 756(21) ns (11)
193 Pb _ 82 111 192.97617(5) 5 perc β + 193Tl _ (3/2−)
193m1Pb _ 130(80)# keV 5,8 (2) perc β + 193Tl _ 2. 13. (+)
193m2 Pb 2612,5(5)+X keV 135(+25-15) ns (33/2+)
194Pb_ _ 82 112 193.974012(19) 12,0 (5) perc β + (100%) 194Tl _ 0+
α (7,3⋅10 −6 %) 190 Hg
195 Pb 82 113 194.974542(25) ~15 perc β + 195Tl _ 3/2#-
195m1Pb _ 202,9 (7) keV 15,0 (12) perc β + 195Tl _ 13/2+
195m2 Pb 1759,0(7) keV 10,0 (7) µs 21/2−
196 Pb _ 82 114 195.972774(15) 37. (3) bekezdése min β + 196Tl _ 0+
α (3⋅10 −5 %) 192 Hg
196m1Pb _ 1049,20 (9) keV <100 ns 2+
196m2 Pb 1738,27(12) keV <1 µs 4+
196m3 Pb 1797,51(14) keV 140 (14) ns 5−
196m4Pb _ 2693,5 (5) keV 270. (4) bekezdés (12+)
197 Pb 82 115 196.973431(6) 8,1 (17) perc β + 197Tl _ 3/2−
197m1Pb _ 319,31 (11) keV 42,9 (9) perc β + (81%) 197Tl _ 13/2+
IP (19%) 197 Pb
α (3⋅10 −4 %) 193 Hg
197m2 Pb 1914.10(25) keV 1,15 (20) µs 21/2−
198 Pb 82 116 197.972034(16) 2.4 (1) h β + 198Tl _ 0+
198m1Pb _ 2141,4 (4) keV 4,19 (10) µs (7)
198m2 Pb 2231,4 (5) keV 137. (10) ns (9)
198m3 Pb 2820,5 (7) keV 212. (4) ns (12)+
199 Pb 82 117 198.972917(28) 90(10) perc β + 199Tl_ _ 3/2−
199m1Pb _ 429,5(27) keV 12,2 (3) perc IP (93%) 199 Pb (13/2+)
β + (7%) 199Tl_ _
199m2 Pb 2563,8(27) keV 10,1 (2) µs (29/2−)
200 Pb_ 82 118 199.971827(12) 21,5 (4) h β + 200 TL 0+
201Pb _ 82 119 200.972885(24) 9,33 (3) h EZ (99%) 201Tl_ _ 5/2−
β + (1%)
201m1Pb _ 629,14(17) keV 61. (2) bekezdés s 13/2+
201m2 Pb 2718,5+X keV 508. (5) ns (29/2−)
202Pb _ 82 120 201.972159(9) 5,25(28)⋅10 4  év EZ (99%) 202Tl _ 0+
α (1%) 198 Hg
202m1Pb _ 2169,83 (7) keV 3,53 (1) h IP (90,5%) 202Pb _ 9−
EZ (9,5%) 202Tl _
202m2 Pb 4142,9(11) keV 110. (5) bekezdés (16+)
202m3 Pb 5345,9(13) keV 107. (5) bekezdésének ns (19−)
203 Pb _ 82 121 202.973391(7) 51,873 (9) h EZ 203Tl _ 5/2−
203m1Pb _ 825,20 (9) keV 6.21. (8) bek IP 203 Pb _ 13/2+
203m2 Pb 2949,47(22) keV 480 (7) ms 29/2−
203m3 Pb 2923,4+X keV 122. cikk (4) bekezdése (25/2−)
204Pb _ 82 122 203.9730436(13) [kb. egy] stabil (>1,4⋅10 17 év) [8] [kb. 2] 0+ 0,014 (1) 0,0104-0,0165
204m1Pb _ 1274,00 (4) keV 265 (10) ns 4+
204m2 Pb 2185,79 (5) keV 67,2(3) perc 9−
204m3 Pb 2264,33 (4) keV 0,45 (+10-3) µs 7−
205Pb_ _ 82 123 204.9744818(13) [kb. 3] 1,73(7)⋅10 7  év [9] EZ 205Tl _ 5/2−
205m1Pb _ 2,329 (7) keV 24,2 (4) µs 1/2−
205m2 Pb 1013.839(13) keV 5,55 (2) ms 13/2+
205m3 Pb 3195,7 (5) keV 217. (5) bekezdésének ns 25/2−
206 Pb _ Rádium G 82 124 205.9744653(13) [kb. négy] stabil (>2,5⋅10 21 év) [8] [kb. 5] 0+ 0,241 (1) 0,2084-0,2748
206m1Pb _ 2200,14 (4) keV 125 (2) µs 7−
206m2 Pb 4027,3 (7) keV 202. (3) ns 12+
207Pb _ Actinium D 82 125 206.9758969(13) [kb. 6] stabil (>1,9⋅10 21 év) [8] [kb. 7] 1/2− 0,221 (1) 0,1762-0,2365
207 m Pb 1633.368(5) keV 806 (6) ms IP 207Pb _ 13/2+
208Pb _ Tórium D 82 126 207.9766521(13) [kb. nyolc] stabil (>2,6⋅10 21 év) [8] [kb. 9] 0+ 0,524 (1) 0,5128-0,5621
208 m Pb 4895 (2) keV 500(10) ns 10+
209Pb _ 82 127 208.9810901(19) 3.253(14) h β − 209 Bi 9/2+
210Pb_ _ Radium D
Rádió vezeték 		82 128 209.9841885(16) [kb. tíz] 22,20(22) év β − (100%) 210 Bi 0+ nyomokban [kb. tizenegy]
α (1,9⋅10 −6 %) 206 Hg
210 m Pb 1278 (5) keV 201. (17) ns 8+
211Pb _ Actinium B 82 129 210.9887370(29) 36,1 (2) perc β − 211 Bi 9/2+ nyomokban [kb. 12]
212Pb_ _ Tórium B 82 130 211.9918975(24) 10,64 (1) h β − 212 Bi 0+ nyomokban [kb. 13]
212 m Pb 1335(10) keV 6,0 (0,8) µs IP 212Pb_ _ (8+)
213Pb _ 82 131 212.996581(8) 10,2 (3) perc β − 213 Bi (9/2+)
214Pb_ _ Rádium B 82 132 213.9998054(26) 26,8 (9) perc β − 214 Bi 0+ nyomokban [kb. tizenegy]
214 m Pb 1420(20) keV 6,2 (0,3) µs IP 212Pb_ _ 8+#
215Pb_ _ 82 133 215.004660(60) 2,34 (0,19) min β − 215 Bi 9/2+#
216 Pb _ 82 134 216.008030(210)# 1,65 (0,2) min β − 216 Bi 0+
216 m Pb 1514(20) keV 400(40) ns IP 216 Pb _ 8+#
217Pb _ 82 135 217.013140(320)# 20. (5) bekezdés s β − 217 Bi 9/2+#
218Pb _ 82 136 218.016590(320)# 15. (7) bekezdés s β − 218 Bi 0+
  1. ↑ A 2022-ben közzétett ólom-208 tömegmérések javítják az ólom-204 tömegpontosságát: M Pb204 = 203.973 042 09(18) a.m.u. [7]
  2. ↑ Elméletileg 200 Hg -nál alfa-bomláson megy keresztül.
  3. ↑ A 2022-ben közzétett ólom-208 tömegmérések javítják az ólom-205 tömegpontosságát: M Pb205 = 204.974 480 26(13) a.m.u. [7]
  4. ↑ A 2022-ben közzétett ólom-208 tömegmérések javítják az ólom-206 tömegpontosságát: M Pb206 = 205.974 463 79(12) a.m.u. [7]
  5. ↑ Elméletileg 202 Hg alatt képes alfa-bomláson menni.
  6. ↑ A 2022-ben közzétett ólom-208 tömegmérések javítják az ólom-207 tömegpontosságát: M Pb207 = 206.975 895 39(6) a.m.u. [7]
  7. ↑ Elméletileg 203 Hg alatt képes alfa-bomláson menni.
  8. ↑ A 2022-ben publikált ólom-208 tömegmérések két nagyságrenddel javítják a pontosságot: M Pb208 = 207.976 650 571(14) a.m.u. [7]
  9. ↑ Elméletileg 204 Hg nyomáson alfa-bomláson megy keresztül.
  10. ↑ A 2022-ben közzétett ólom-208 tömegmérések javítják az ólom-210 tömeg pontosságát: M Pb210 = 209.984 187 0(10) a.m.u. [7]
  11. ↑ 1 2 Az urán-238 közbenső bomlásterméke
  12. ↑ Az urán-235 közbenső bomlásterméke
  13. ↑ A tórium-232 közbenső bomlásterméke

Magyarázatok a táblázathoz

Jegyzetek

  1. ↑ Meija J. et al. Az elemek izotópösszetételei 2013 (IUPAC Technical Report  )  // Pure and Applied Chemistry . - 2016. - Kt. 88 , sz. 3 . - P. 293-306 . - doi : 10.1515/pac-2015-0503 .
  2. ↑ 1 2 Voytkevich G. V., Miroshnikov A. E., Cookery A. S., Prokhorov V. G. Rövid referenciakönyv a geokémiáról. - M .: Nedra, 1970.
  3. ↑ Módszer a bizmut-212 radionuklid előállítására
  4. ↑ Kokov KV, Egorova BV, német MN, Klabukov ID, Krasheninnikov ME et al. 212Pb: Termelési megközelítések és célzott terápiás alkalmazások  // Gyógyszerészet. - 2022. - T. 14 , sz. 1 . - S. 189 . — ISSN 1999-4923 . - doi : 10.3390/gyógyszer14010189 .
  5. ↑ Wang M. , Audi G. , Kondev FG , Huang WJ , Naimi S. , Xu X. Az Ame2016 atomtömeg-értékelés adatai (I). bemeneti adatok kiértékelése; és beállítási eljárások (angol)  // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , iss. 3 . - P. 030002-1-030002-344 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030002 .  
  6. ↑ 1 2 Az adatok Audi G. , Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. The Nubase2016 értékelése a nukleáris tulajdonságokon alapul  // Chinese Physics  C. - 2017. - Kt. 41 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-138 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 . - .Nyílt hozzáférésű
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 Kromer K. et al., Kettős mágia nagy pontosságú tömegmérése 208 Pb, arΧiv : 2210.11602 . 
  8. ↑ 1 2 3 4 Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. A Nubase2020 értékelése a nukleáris tulajdonságokról  // Chinese Physics  C. - 2021. - Kt. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .Nyílt hozzáférésű
  9. ↑ NuDat  2.8 . Nemzeti Nukleáris Adatközpont. Letöltve: 2020. december 7.


 izotópok
  egy 2                             3 négy 5 6 7 nyolc 9 tíz tizenegy 12 13 tizennégy tizenöt 16 17 tizennyolc
egy x H   x Ő
2 x Li x Legyen   x B x C x N x O x F x Ne
3 x Na xMg_ _   x Al x Si x P x S xCl_ _ xAr_ _
négy x K x kb   x Sc x Ti x V xCr_ _ xMn_ _ x Fe x Co x Ni x Cu xZn_ _ x Ga x Ge xAs _ x Se xBr _ xKr _
5 xRb _ xSr_ _   x Y xZr_ _ xNb _ x Mo x Tc x Ru x Rh x Pd xAg_ _ x CD x Be x Sn x Sb x Te x I x Xe
6 x Cs x Ba xLa_ _ x Ce x Pr xNd_ _ x pm xSm_ _ xEu_ _ x Gd xTb _ xDy_ _ x Ho x Er x Tm x Yb x Lu x Hf x Ta x W x Re xOs _ xIr_ _ xPt _ xAu _ x Hg xTl_ _ xPb _ x Bi x Po x At xRn_ _
7 xFr_ _ x Ra x AC xth _ xPa _ x U xNp _ x Pu x Am x cm xBk_ _ x Vö x Es xFm_ _ xMd_ _ x Nem xLr_ _ xRf_ _ xDb _ xSg_ _ x Bh x Hs x Mt xDs_ _ xRg_ _ x Cn xNh_ _ xFl_ _ x Mc xLv_ _ x Ts xOg_ _
 
alkálifémek alkáliföldfémek Lantanidész aktinidák átmeneti fémek
könnyűfémek _ Félfémek nem fémek Halogének nemesgázok Tulajdonságok ismeretlenek