A tantál izotópjai
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. április 28-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .A tantál izotópjai a tantál kémiai elem fajtái, amelyeknek a magjában eltérő számú neutron található. A tantál ismert izotópjai 155-190 tömegszámmal (a protonok száma 73, a neutronok száma 82-117 ) és több mint 30 nukleáris izomer .
A természetes tantál egy stabil izotóp és egy stabil izomer keverékéből áll:
- 180 m Ta ( izotóp abundancia 0,012%)
- 181 Ta (99,988%-os izotópbőség)
A leghosszabb életű mesterséges izotóp 179 Ta, felezési ideje 1,82 év.
180m Ta
A 180m Ta az egyetlen stabil (a modern technikák érzékenységén belül) izomer. A radioaktív vagy kozmogén rövid élettartamú radionuklidoktól eltérően kialakulása óta a földkéregben létezik, a természetes tantálban 1:8300 arányban fordul elő. Bár a 180 m Ta elméletileg legalább három módon bomlik ( izomer átmenet , béta- mínusz bomlás , elektronbefogás ), amelyek közül egyiket sem sikerült kísérletileg kimutatni; felezési idejének alsó határa 4,5⋅10 16 év [1] . Ugyanakkor a 180 Ta alapállapota béta-aktív, felezési ideje 8,154(6) óra [1] . Az alapállapot spinje és paritása 1 + , az izomer 9 − [1] . Az állapotok spinjei közötti nagy különbség és energiáik közelsége miatt (az izomer szint 75,3(14) keV -el van az alapállapot felett [1] ) az izomer átmenet rendkívül erősen elnyomott. Várhatóan a 180 m Ta, mint bármely más nukleáris izomer, mesterségesen átvihető az alapállapotba stimulált emisszió révén, ha olyan gamma-sugárzással sugározzák be, amelynek energiája pontosan megegyezik a gerjesztett és az alapállapot energiáinak különbségével.
A tantál izotópjainak táblázata
| Nuklid szimbólum |
Z ( p ) | N( n ) | Izotóp tömege [2] ( a.u.m. ) |
Felezési idő [1] (T 1/2 ) |
Bomlási csatorna | Bomlástermék | Az atommag spinje és paritása [1] |
Az izotóp elterjedtsége a természetben |
Az izotóp-bőség változásának tartománya a természetben |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Gerjesztő energia | |||||||||
| 155 Ta | 73 | 82 | 154.97459(54)# | 13(4) µs [12(+4-3) µs] |
(11/2−) | ||||
| 156 Ta | 73 | 83 | 155.97230(43)# | 144(24) ms | β + (95,8%) | 156 hf | (2−) | ||
| p (4,2%) | 155 hf | ||||||||
| 156m Ta | 102. (7) keV | 0,36 (4) s | p | 155 hf | 9+ | ||||
| 157 Ta | 73 | 84 | 156.96819(22) | 10,1 (4) ms | α (91%) | 153 Lu | 1/2+ | ||
| β + (9%) | 157 Hf | ||||||||
| 157m1 Ta | 22. (5) bekezdés keV | 4,3 (1) ms | 11/2− | ||||||
| 157m2 Ta | 1593 (9) keV | 1,7 (1) ms | α | 153 Lu | (25/2−) | ||||
| 158 Ta | 73 | 85 | 157.96670(22)# | 49 (8) ms | α (96%) | 154 Lu | (2−) | ||
| β + (4%) | 158 hf | ||||||||
| 158m Ta | 141. (9) bekezdés keV | 36,0 (8) ms | α (93%) | 154 Lu | (9+) | ||||
| IP | 158 Ta | ||||||||
| β + | 158 hf | ||||||||
| 159 Ta | 73 | 86 | 158.963018(22) | 1.04. (9) s | β + (66%) | 159 Hf | (1/2+) | ||
| α (34%) | 155 Lu | ||||||||
| 159 m Ta | 64. (5) bekezdés keV | 514 (9) ms | α (56%) | 155 Lu | (11/2−) | ||||
| β + (44%) | 159 Hf | ||||||||
| 160 Ta | 73 | 87 | 159.96149(10) | 1,70 (20) s | α | 156 Lu | (2#)− | ||
| β + | 160 hf | ||||||||
| 160 m Ta | 310(90)# keV | 1,55 (4) s | β + (66%) | 160 hf | (9)+ | ||||
| α (34%) | 156 Lu | ||||||||
| 161 Ta | 73 | 88 | 160.95842(6)# | 3# with | β + (95%) | 161 Hf | 1/2+# | ||
| α (5%) | 157 Lu | ||||||||
| 161m Ta | 50(50)# keV | 2,89 (12) s | 11/2−# | ||||||
| 162 Ta | 73 | 89 | 161.95729(6) | 3,57 (12) s | β + (99,92%) | 162 hf | 3+# | ||
| α (0,073%) | 158 Lu | ||||||||
| 163 Ta | 73 | 90 | 162.95433(4) | 10.6(18) s | β + (99,8%) | 163 Hf | 1/2+# | ||
| α (0,2%) | 159 Lu | ||||||||
| 164 Ta | 73 | 91 | 163.95353(3) | 14.2. (3) bekezdés s | β + | 164 hf | (3+) | ||
| 165 Ta | 73 | 92 | 164.950773(19) | 31,0 (15) s | β + | 165 hf | 5/2−# | ||
| 165 m Ta | 60(30) keV | 9/2−# | |||||||
| 166 Ta | 73 | 93 | 165.95051(3) | 34.4. (5) s | β + | 166 hf | (2)+ | ||
| 167 Ta | 73 | 94 | 166.94809(3) | 1,33(7) perc | β + | 167 hf | (3/2+) | ||
| 168 Ta | 73 | 95 | 167.94805(3) | 2,0 (1) perc | β + | 168 hf | (2-,3+) | ||
| 169 Ta | 73 | 96 | 168.94601(3) | 4,9 (4) perc | β + | 169 hf | (5/2+) | ||
| 170 Ta | 73 | 97 | 169.94618(3) | 6,76 (6) perc | β + | 170 hf | (3) (+#) | ||
| 171 Ta | 73 | 98 | 170.94448(3) | 23,3 (3) perc | β + | 171 Hf | (5/2−) | ||
| 172 Ta | 73 | 99 | 171,94490 (3) | 36,8 (3) perc | β + | 172 Hf | (3+) | ||
| 173 Ta | 73 | 100 | 172.94375(3) | 3,14 (13) h | β + | 173 Hf | 5/2− | ||
| 174 Ta | 73 | 101 | 173,94445 (3) | 1,14 (8) h | β + | 174 Hf | 3+ | ||
| 175 Ta | 73 | 102 | 174.94374(3) | 10,5 (2) h | β + | 175 hf | 7/2+ | ||
| 176 Ta | 73 | 103 | 175.94486(3) | 8,09 (5) h | β + | 176 hf | (1) | ||
| 176m1 Ta | 103,0(10) keV | 1,1 (1) ms | IP | 176 Ta | (+) | ||||
| 176m2 Ta | 1372,6(11)+X keV | 3,8 (4) µs | (14−) | ||||||
| 176m3 Ta | 2820(50) keV | 0,97 (7) ms | (20−) | ||||||
| 177 Ta | 73 | 104 | 176.944472(4) | 56,56 (6) h | β + | 177 Hf | 7/2+ | ||
| 177m1 Ta | 73,36(15) keV | 410 (7) ns | 9/2− | ||||||
| 177m2 Ta | 186,15 (6) keV | 3,62 (10) µs | 5/2− | ||||||
| 177m3 Ta | 1355.01(19) keV | 5,31 (25) µs | 21/2− | ||||||
| 177m4 Ta | 4656,3 (5) keV | 133 (4) µs | 49/2− | ||||||
| 178 Ta | 73 | 105 | 177.945778(16) | 9,31 (3) perc | β + | 178 hf | 1+ | ||
| 178m1 Ta | 100(50)# keV | 2,36 (8) h | β + | 178 hf | (7) | ||||
| 178m2 Ta | 1570(50)# keV | 59 (3) ms | (15−) | ||||||
| 178m3 Ta | 3000(50)# keV | 290(12) ms | (21−) | ||||||
| 179 Ta | 73 | 106 | 178.9459295(23) | 1,82 (3) év | EZ | 179 Hf | 7/2+ | ||
| 179m1 Ta | 30,7 (1) keV | 1,42 (8) µs | (9/2) | ||||||
| 179m2 Ta | 520,23(18) keV | 335(45) ns | (1/2)+ | ||||||
| 179m3 Ta | 1252,61(23) keV | 322 (16) ns | (21/2−) | ||||||
| 179m4 Ta | 1317,3 (4) keV | 9,0 (2) ms | IP | 179 Ta | (25/2+) | ||||
| 179m5 Ta | 1327,9 (4) keV | 1,6 (4) µs | (23/2−) | ||||||
| 179m6 Ta | 2639,3 (5) keV | 54,1(17) ms | (37/2+) | ||||||
| 180 Ta | 73 | 107 | 179.9474648(24) | 8.154. (6) h | EZ (86%) | 180 hf | 1+ | ||
| β − (14%) | 180W_ _ | ||||||||
| 180m1 Ta | 75,3(14) keV | stabil (>4,5⋅10 16 év) [1] [kb. egy] | 9− | 1.2(2)⋅10 −4 | |||||
| 180m2 Ta | 1452,40(18) keV | 31,2 (14) µs | 15− | ||||||
| 180m3 Ta | 3679,0(11) keV | 2,0 (5) µs | (22−) | ||||||
| 180m4 Ta | 4171,0+X keV | 17(5) µs | (23 24 25) | ||||||
| 181 Ta | 73 | 108 | 180.9479958(20) | stabil | 7/2+ | 0,99988(2) | |||
| 181m1 Ta | 6,238(20) keV | 6,05 (12) µs | 9/2− | ||||||
| 181m2 Ta | 615,21 (3) keV | 18(1) µs | 1/2+ | ||||||
| 181m3 Ta | 1485 (3) keV | 25(2) µs | 21/2− | ||||||
| 181m4 Ta | 2230 (3) keV | 210(20) µs | 29/2− | ||||||
| 182 Ta | 73 | 109 | 181.9501518(19) | 114,43 (3) nap | β − | 182W_ _ | 3− | ||
| 182m1 Ta | 16.263 (3) keV | 283 (3) ms | IP | 182 Ta | 5+ | ||||
| 182m2 Ta | 519.572(18) keV | 15,84(10) perc | 10− | ||||||
| 183 Ta | 73 | 110 | 182.9513726(19) | 5.1 (1) nap | β − | 183 W_ | 7/2+ | ||
| 183m Ta | 73.174(12) keV | 107. (11) bekezdés | 9/2− | ||||||
| 184 Ta | 73 | 111 | 183.954008(28) | 8.7 (1) h | β − | 184W_ _ | (5-) | ||
| 185 Ta | 73 | 112 | 184.955559(15) | 49,4 (15) perc | β − | 185 W_ | (7/2+)# | ||
| 185 m Ta | 1308(29) keV | >1 ms | (21/2−) | ||||||
| 186 Ta | 73 | 113 | 185.95855(6) | 10,5 (3) perc | β − | 186 W_ | (2−,3−) | ||
| 186m Ta | 1,54 (5) perc | ||||||||
| 187 Ta | 73 | 114 | 186.96053(21)# | 2# perc [>300 ns] |
β − | 187W_ _ | 7/2+# | ||
| 188 Ta | 73 | 115 | 187.96370(21)# | 20# s [>300 ns] |
β − | 188W_ _ | |||
| 189 Ta | 73 | 116 | 188.96583(32)# | 3# s [>300 ns] |
7/2+# | ||||
| 190 Ta | 73 | 117 | 189.96923(43)# | 0,3#s | |||||
- ↑ Az egyetlen izomer, amelynek bomlását kísérletileg soha nem figyelték meg. Elméletileg 180 Ta- nál izomer átmeneten , 180 W - on β - bomláson vagy 180 Hf - en elektronbefogáson megy keresztül.
Magyarázatok a táblázathoz
- Az izotóp abundanciát a legtöbb természetes mintára adták meg. Más források esetében az értékek nagymértékben eltérhetnek.
- Az 'm', 'n', 'p' indexek (a szimbólum mellett) a nuklid gerjesztett izomer állapotait jelölik.
- A vastagon szedett szimbólumok stabil bomlástermékeket jelölnek. A félkövér, dőlt betűs szimbólumok olyan radioaktív bomlástermékeket jelölnek, amelyek felezési ideje a Föld korához hasonló vagy annál hosszabb, és ezért jelen vannak a természetes keverékben.
- A hash-sel (#) jelölt értékek nem pusztán kísérleti adatokból származnak, hanem (legalábbis részben) a szomszédos nuklidok szisztematikus trendjeiből (ugyanolyan Z és N arány mellett) becsülhetők . A bizonytalansági spin és/vagy paritásértékek zárójelben vannak.
- A bizonytalanságot zárójelben megadott számként adjuk meg, az utolsó számjegy egységeiben kifejezve, egy szórást jelent (kivéve egy izotóp mennyiségét és standard atomtömegét az IUPAC adatok szerint, amelyre a bizonytalanság összetettebb meghatározása használt). Példák: 29770,6(5) azt jelenti, hogy 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) azt jelenti, hogy 21,48 ± 0,15; A −2200,2(18) jelentése −2200,2 ± 1,8.
Jegyzetek
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Adatok Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. alapján. 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 .
- ↑ 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 .
| izotópok | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||