Изотопы рутения — разновидности атомов (и ядер ) химического элемента рутения , имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Природный рутений состоит из семи стабильных изотопов ( ⁹⁶ Ru, ⁹⁸ Ru, ⁹⁹ Ru, ¹⁰⁰ Ru, ¹⁰¹ Ru, ¹⁰² Ru и ¹⁰⁴ Ru). Самым долгоживущим радиоизотопом рутения является ¹⁰⁶ Ru с периодом полураспада 1,02 года.

Изотопы ¹⁰³ Ru и ¹⁰⁶ Ru образуются, в частности при ядерном делении урана в ядерных реакторах , в количествах около 3 % и 0,4 % от продуктов распада соответственно .

Конфигурация двух внешних электронных слоев 4 s ² p ⁶ d ⁷ 5s ¹ . Степени окисления +3, +4, +6 и +8 (валентности III, IV, VI и VIII).

Таблица изотопов рутения

Символ нуклида	Z ( p )	N( n )	Масса изотопа ( а. е. м. )	Период полураспада (T 1/2 )	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
	Энергия возбуждения
87 Ru	44	43	86,94918(64)#	50# мс [>1,5 мкс]	β +	87 Tc	1/2−#
88 Ru	44	44	87,94026(43)#	1,3(3) с [1,2(+3−2) с]	β +	88 Tc	0+
89 Ru	44	45	88,93611(54)#	1,38(11) с	β +	89 Tc	(7/2)(+#)
90 Ru	44	46	89,92989(32)#	11,7(9) с	β +	90 Tc	0+
91 Ru	44	47	90,92629(63)#	7,9(4) с	β +	91 Tc	(9/2+)
91m Ru	80(300)# кэВ			7,6(8) с	β + (>99,9%)	91 Tc	(1/2−)
					ИП (<.1%)	91 Ru
					β + , p (<.1%)	90 Mo
92 Ru	44	48	91,92012(32)#	3,65(5) мин	β +	92 Tc	0+
93 Ru	44	49	92,91705(9)	59,7(6) с	β +	93 Tc	(9/2)+
93m1 Ru	734,40(10) кэВ			10,8(3) с	β + (78%)	93 Tc	(1/2)−
					ИП (22%)	93 Ru
					β + , p (0,027%)	92 Mo
93m2 Ru	2082,6(9) кэВ			2,20(17) мкс			(21/2)+
94 Ru	44	50	93,911360(14)	51,8(6) мин	β +	94 Tc	0+
94m Ru	2644,55(25) кэВ			71(4) мкс			(8+)
95 Ru	44	51	94,910413(13)	1,643(14) ч	β +	95 Tc	5/2+
96 Ru	44	52	95,907598(8)	стабилен (>8⋅10 19 лет)			0+	0,0554(14)
97 Ru	44	53	96,907555(9)	2,791(4) сут	β +	97m Tc	5/2+
98 Ru	44	54	97,905287(7)	стабилен			0+	0,0187(3)
99 Ru	44	55	98,9059393(22)	стабилен			5/2+	0,1276(14)
100 Ru	44	56	99,9042195(22)	стабилен			0+	0,1260(7)
101 Ru	44	57	100,9055821(22)	стабилен			5/2+	0,1706(2)
101m Ru	527,56(10) кэВ			17,5(4) мкс			11/2−
102 Ru	44	58	101,9043493(22)	стабилен			0+	0,3155(14)
103 Ru	44	59	102,9063238(22)	39,26(2) сут	β −	103 Rh	3/2+
103m Ru	238,2(7) кэВ			1,69(7) мс	ИП	103 Ru	11/2−
104 Ru	44	60	103,905433(3)	стабилен			0+	0,1862(27)
105 Ru	44	61	104,907753(3)	4,44(2) ч	β −	105 Rh	3/2+
106 Ru	44	62	105,907329(8)	373,59(15) сут	β −	106 Rh	0+
107 Ru	44	63	106,90991(13)	3,75(5) мин	β −	107 Rh	(5/2)+
108 Ru	44	64	107,91017(12)	4,55(5) мин	β −	108 Rh	0+
109 Ru	44	65	108,91320(7)	34,5(10) с	β −	109 Rh	(5/2+)#
110 Ru	44	66	109,91414(6)	11,6(6) с	β −	110 Rh	0+
111 Ru	44	67	110,91770(8)	2,12(7) с	β −	111 Rh	(5/2+)
112 Ru	44	68	111,91897(8)	1,75(7) с	β −	112 Rh	0+
113 Ru	44	69	112,92249(8)	0,80(5) с	β −	113 Rh	(5/2+)
113m Ru	130(18) кэВ			510(30) мс			(11/2−)
114 Ru	44	70	113,92428(25)#	0,53(6) с	β − (>99,9%)	114 Rh	0+
					β − , n (<.1%)	113 Rh
115 Ru	44	71	114,92869(14)	740(80) мс	β − (>99,9%)	115 Rh
					β − , n (<.1%)	114 Rh
116 Ru	44	72	115,93081(75)#	400# мс [>300 нс]	β −	116 Rh	0+
117 Ru	44	73	116,93558(75)#	300# мс [>300 нс]	β −	117 Rh
118 Ru	44	74	117,93782(86)#	200# мс [>300 нс]	β −	118 Rh	0+
119 Ru	44	75	118,94284(75)#	170# мс [>300 нс]
120 Ru	44	76	119,94531(86)#	80# мс [>300 нс]			0+

Пояснения к таблице

• 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.

Свойства некоторых изотопов

Изотоп ¹⁰⁶ Ru подвергается бета-распаду с образованием короткоживущего изотопа родия ¹⁰⁶ Rh подвергающегося в дальнейшем гамма-распаду . Радиотоксичность у ¹⁰⁶ Ru выше, чем у изотопа цезия ¹³⁷ Cs , но ниже, чем у изотопа стронция ⁹⁰ Sr , ниже чем у радия-226 и во много порядков ниже чем у полония-210 (полоний-210 - один из сильнейших ядов , известных науке. Опасен в первую очередь не из-за химической токсичности, а из-за исключительно высокой удельной активности соединений полония-210).

В России согласно нормам радиоактивной безопасности НРБ-99/2009 ( СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности. Санитарные правила и нормативы») :

• допустимое предельное годовое поступление в организм ¹⁰⁶ Ru до 1,1⋅10 ⁶ Бк для работающих с радиоактивностью и под постоянным контролем (лица категории А) и не более 3,6⋅10 ⁴ Бк для населения (лица категории Б);
• содержание ¹⁰⁶ Ru в воздухе рабочих мест не должно превышать 4,4⋅10 ² Бк· м ³ /год, в атмосферном воздухе населённых мест — не более 4,4 Бк·м ³ /год.

Применение

Отдельные изотопы рутения, в частности ¹⁰⁶ Ru, могут использоваться в производстве офтальмоаппликаторов, позволяющих облучать в процессе лечения опухоли глазной системы человека .

См. также

• Тетраоксид рутения

Примечания