Tantaalin isotoopit
Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 28. huhtikuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 4 muokkausta .Tantaalin isotoopit ovat kemiallisen alkuaineen tantaali lajikkeita, joiden ytimessä on eri määrä neutroneja . Tunnettuja tantaali-isotooppeja, joiden massaluvut ovat 155-190 ( protonien lukumäärä 73, neutronien määrä 82-117) ja yli 30 ydinisomeeriä .
Luonnollinen tantaali koostuu stabiilin isotoopin ja stabiilin isomeerin seoksesta:
- 180m Ta ( isotooppien määrä 0,012 %)
- 181 Ta (99,988 % isotooppien runsaus)
Pisin keinotekoinen isotooppi on 179 Ta, ja sen puoliintumisaika on 1,82 vuotta.
180m Ta
180m Ta on ainoa vakaa (nykyaikaisten tekniikoiden herkkyyden sisällä) isomeeri. Toisin kuin radio- tai kosmogeeniset lyhytikäiset radionuklidit , se on ollut maankuoressa sen muodostumisesta lähtien ja esiintyy luonnollisessa tantaalissa suhteessa 1:8300. Vaikka 180m Ta voi teoriassa hajota ainakin kolmella tavalla ( isomeerien siirtymä , beeta- miinus hajoaminen , elektronien sieppaus ), joista yhtäkään ei ole kokeellisesti havaittu; sen puoliintumisajan alaraja on 4,5⋅10 16 vuotta [1] . Samaan aikaan 180 Ta:n perustila on beeta-aktiivinen puoliintumisajalla 8,154 (6) tuntia [1] . Perustilan spin ja pariteetti ovat 1 + , isomeeri on 9 − [1] . Tilojen spinien suuresta erosta ja niiden energioiden läheisyydestä johtuen (isomeeritaso on perustilan yläpuolella 75,3(14) keV [1] ) isomeerinen siirtymä vaimenee erittäin voimakkaasti. Odotetaan, että 180m Ta, kuten mikä tahansa ydinisomeeri, voidaan siirtää keinotekoisesti perustilaan stimuloidulla emissiolla , kun sitä säteilytetään gammasäteillä, joiden energia on täsmälleen yhtä suuri kuin virittyneen ja perustilan energioiden välinen ero.
Taulukko tantaalin isotoopeista
| Nuklidi symboli |
Z ( p ) | N( n ) | Isotooppimassa [2] ( a.u.m. ) |
Puoliintumisaika [ 1] (T 1/2 ) |
Decay kanava | Hajoamistuote | Ytimen spin ja pariteetti [1] |
Isotoopin esiintyvyys luonnossa |
Isotooppien runsauden muutoksien vaihteluväli luonnossa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Herätysenergia | |||||||||
| 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 | s | 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) keV | 4,3 (1) ms | 2.11− | ||||||
| 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) 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 | ||||||||
| 159m Ta | 64(5) 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 | ||||||||
| 160m 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# kanssa | β + (95 %) | 161 Hf | 1/2+# | ||
| α (5 %) | 157 Lu | ||||||||
| 161m Ta | 50(50)# keV | 2,89(12) s | 2.11.–# | ||||||
| 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) s | β + | 164 hf | (3+) | ||
| 165 Ta | 73 | 92 | 164.950773(19) | 31,0 (15) s | β + | 165 hf | 5/2−# | ||
| 165m 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) min | β + | 167 hf | (3/2+) | ||
| 168 Ta | 73 | 95 | 167.94805(3) | 2,0 (1) min | β + | 168 hf | (2−,3+) | ||
| 169 Ta | 73 | 96 | 168.94601(3) | 4,9 (4) min | β + | 169 hf | (5/2+) | ||
| 170 Ta | 73 | 97 | 169.94618(3) | 6,76(6) min | β + | 170 hf | (3)(+#) | ||
| 171 Ta | 73 | 98 | 170.94448(3) | 23,3 (3) min | β + | 171 Hf | (5/2−) | ||
| 172 Ta | 73 | 99 | 171.94490(3) | 36,8 (3) min | 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) min | 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) vuotta | 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 | vakaa (>4,5⋅10 16 vuotta) [1] [n. yksi] | 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) | vakaa | 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) päivää | 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) min | 10− | ||||||
| 183 Ta | 73 | 110 | 182.9513726(19) | 5.1(1) päivää | β − | 183W _ | 7/2+ | ||
| 183m Ta | 73,174(12) keV | 107(11) ns | 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) min | β − | 185W_ _ | (7/2+)# | ||
| 185m Ta | 1308(29) keV | > 1 ms | (21/2−) | ||||||
| 186 Ta | 73 | 113 | 185.95855(6) | 10,5 (3) min | β − | 186W _ | (2−,3−) | ||
| 186m Ta | 1,54 (5) min | ||||||||
| 187 Ta | 73 | 114 | 186.96053(21)# | 2# min [>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 | |||||
- ↑ Ainoa isomeeri, jonka hajoamista ei ole koskaan havaittu kokeellisesti. Teoriassa se voi läpikäydä isomeerisen siirtymän 180 Ta:ssa, β - hajoamisen 180 W :ssa tai elektronien sieppauksen 180 Hf :ssä .
Taulukon selitykset
- Isotooppien määrät on annettu useimmille luonnollisille näytteille. Muissa lähteissä arvot voivat vaihdella suuresti.
- Indeksit 'm', 'n', 'p' (symbolin vieressä) osoittavat nuklidin virittyneitä isomeerisiä tiloja.
- Lihavoidut symbolit osoittavat stabiileja hajoamistuotteita. Lihavoidut kursiivilla merkityt symbolit tarkoittavat radioaktiivisia hajoamistuotteita, joiden puoliintumisajat ovat verrattavissa Maan ikään tai sitä pidemmät ja joita siksi esiintyy luonnollisessa seoksessa.
- Hashilla (#) merkityt arvot eivät ole johdettu pelkästään kokeellisista tiedoista, vaan ne on (ainakin osittain) arvioitu naapurinuklidien systemaattisista trendeistä (samalla Z- ja N -suhteella ). Epävarmuusspin ja/tai pariteettiarvot on suljettu suluissa.
- Epävarmuus annetaan suluissa olevana numerona, joka ilmaistaan viimeisen merkitsevän numeron yksiköissä, tarkoittaa yhtä keskihajontaa (poikkeuksena isotoopin runsaus ja standardiatomimassa IUPAC -tietojen mukaan, jolle on monimutkaisempi epävarmuuden määritelmä käytetty). Esimerkit: 29770,6(5) tarkoittaa 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) tarkoittaa 21,48 ± 0,15; −2200.2(18) tarkoittaa −2200.2 ± 1.8.
Muistiinpanot
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Data perustuu Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Nubase2020 -arvio ydinominaisuuksiin // Chinese Physics C. - 2021. - Vol. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- ↑ Wang M.:n , Audi G.:n , Kondev FG :n , Huang WJ :n , Naimi S.:n ja Xu X :n tiedot. The Ame2016 atomimassan arviointi (I). syöttötietojen arviointi; ja säätömenettelyt (englanniksi) // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , iss. 3 . - P. 030002-1-030002-344 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030002 .
