Interested Article - Изотопы молибдена

Изотопы молибдена — разновидности атомов (и ядер ) химического элемента молибдена , имеющие разное содержание нейтронов в ядре.

Природный молибден состоит из семи изотопов: ⁹² Мо (доля в природном молибдене 15,86 % по массе), ⁹⁴ Мо (9,12 %), ⁹⁵ Мо (15,70), ⁹⁶ Мо (16,50 %), ⁹⁷ Мо (9,45 %), ⁹⁸ Мо (23,75) и ¹⁰⁰ Мо (9,62 %). Изотоп ¹⁰⁰ Мо не является стабильным, его период полураспада ~10 ¹⁹ лет. Самым долгоживущим искусственным радиоизотопом является ⁹³ Мо с периодом полураспада 4000 лет.

Молибден-99

Изотоп ⁹⁹ Мо является родительским изотопом для 99m Tc , получившего широкое распространение в медицинской диагностике. Очень короткое время жизни ^99m Tc вынуждает получать его непосредственно на месте проведения медицинской процедуры. Для этого используются так называемые генераторы технеция — установки с особым образом подготовленным препаратом ⁹⁹ Мо, из которого химическим способом извлекают образовавшийся ^99m Tc. Сегодня рынок медицинского технеция исчисляется десятками миллионов процедур и миллиардами долларов в год.

⁹⁹ Мо присутствует в цепочке деления урана-235 в количестве ~6 %. Химическое извлечение молибдена из продуктов деления урана-235 сегодня самый популярный способ получения этого изотопа. Для этого уран-235 облучают нейтронами в ядерном реакторе и потом перерабатывают в радиохимических лабораториях. Сегодня наработка ⁹⁹ Мо потребляет десятки килограмм высокообогащенного оружейного урана в год и создает большое количество радиоактивных отходов химической переработки мишеней.

Другим способом получения ⁹⁹ Мо является облучение нейтронами в реакторе мишеней из стабильного изотопа ⁹⁸ Мо по схеме ⁹⁸ Мо(n,γ) ⁹⁹ Мо. Однако при этом невозможно отделить материал мишени от наработанного ⁹⁹ Мо и удельная активность продукта невысока. Этот способ не получил распространения. Известны другие способы синтеза ⁹⁹ Мо, например из ¹⁰⁰ Мо по схеме (n,2n).

На 2010 год производство ⁹⁹ Мо сконцентрировано в Евросоюзе (45 %), Канаде (40 %), ЮАР (10 %). Основные потребители США (43 %), ЕС (26 %), Япония (17 %). Большие усилия по выходу на рынок предпринимают Австралия и Россия. В СССР ⁹⁹ Мо начали нарабатывать в 1985 году. В рамках проекта комиссии при президенте РФ по модернизации и технологическому развитию экономики на период до 2020 года в России в 2010 году построено современное производство ⁹⁹ Мо. 70 % произведенного ⁹⁹ Мо экспортируется. В 2017 году доля РФ на рынке ⁹⁹ Мо достигла 10 %. В ближайшие годы планируется продолжить увеличение объёмов производства, для чего строится новый ядерно-химический комплекс « Аргус-М » в Сарове.

Таблица изотопов молибдена

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
Символ нуклида	Энергия возбуждения			Период полураспада (T _1/2 )	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
⁸³ Mo	42	41	82,94874(54)#	23(19) мс [6(+30-3) мс]	β +	⁸³ Nb	3/2−#
⁸³ Mo	42	41	82,94874(54)#	23(19) мс [6(+30-3) мс]	β ⁺ , p	⁸² Zr	3/2−#
⁸⁴ Mo	42	42	83,94009(43)#	3,8(9) мс [3,7(+10-8) с]	β ⁺	⁸⁴ Nb	0+
⁸⁵ Mo	42	43	84,93655(30)#	3,2(2) с	β ⁺	⁸⁵ Nb	(1/2−)#
⁸⁶ Mo	42	44	85,93070(47)	19,6(11) с	β ⁺	⁸⁶ Nb	0+
⁸⁷ Mo	42	45	86,92733(24)	14,05(23) с	β ⁺ (85 %)	⁸⁷ Nb	7/2+#
⁸⁷ Mo	42	45	86,92733(24)	14,05(23) с	β ⁺ , p (15 %)	⁸⁶ Zr	7/2+#
⁸⁸ Mo	42	46	87,921953(22)	8,0(2) мин	β ⁺	⁸⁸ Nb	0+
⁸⁹ Mo	42	47	88,919480(17)	2,11(10) мин	β ⁺	⁸⁹ Nb	(9/2+)
^89m Mo	387,5(2) кэВ			190(15) мс	ИП	⁸⁹ Mo	(1/2−)
⁹⁰ Mo	42	48	89,913937(7)	5,56(9) ч	β ⁺	⁹⁰ Nb	0+
^90m Mo	2874,73(15) кэВ			1,12(5) мкс			8+#
⁹¹ Mo	42	49	90,911750(12)	15,49(1) мин	β ⁺	⁹¹ Nb	9/2+
^91m Mo	653,01(9) кэВ			64,6(6) с	ИП (50,1 %)	⁹¹ Mo	1/2−
^91m Mo	653,01(9) кэВ			64,6(6) с	β ⁺ (49,9 %)	⁹¹ Nb	1/2−
⁹² Mo	42	50	91,906811(4)	стабилен (>1,9⋅10 ²⁰ лет)			0+	0,14649(106)
^92m Mo	2760,46(16) кэВ			190(3) нс			8+
⁹³ Mo	42	51	92,906813(4)	4000(800) лет	ЭЗ	⁹³ Nb	5/2+
^93m Mo	2424,89(3) кэВ			6,85(7) ч	ИП (99,88 %)	⁹³ Mo	21/2+
^93m Mo	2424,89(3) кэВ			6,85(7) ч	β ⁺ (0,12 %)	⁹³ Nb	21/2+
⁹⁴ Mo	42	52	93,9050883(21)	стабилен			0+	0,09187(33)
⁹⁵ Mo	42	53	94,9058421(21)	стабилен			5/2+	0,15873(30)
⁹⁶ Mo	42	54	95,9046795(21)	стабилен			0+	0,16673(30)
⁹⁷ Mo	42	55	96,9060215(21)	стабилен			5/2+	0,09582(15)
⁹⁸ Mo	42	56	97,90540482(21)	стабилен (>10 ¹⁴ лет)			0+	0,24292(80)
⁹⁹ Mo	42	57	98,9077119(21)	2,7489(6) сут	β ⁻	^99m Tc	1/2+
^99m1 Mo	97,785(3) кэВ			15,5(2) мкс			5/2+
^99m2 Mo	684,5(4) кэВ			0,76(6) мкс			11/2−
¹⁰⁰ Mo	42	58	99,907477(6)	7,07(14)⋅10 ¹⁸ лет	β ⁻ β ⁻	¹⁰⁰ Ru	0+	0,09744(65)
¹⁰¹ Mo	42	59	100,910347(6)	14,61(3) мин	β ⁻	¹⁰¹ Tc	1/2+
¹⁰² Mo	42	60	101,910297(22)	11,3(2) мин	β ⁻	¹⁰² Tc	0+
¹⁰³ Mo	42	61	102,91321(7)	67,5(15) с	β ⁻	¹⁰³ Tc	(3/2+)
¹⁰⁴ Mo	42	62	103,91376(6)	60(2) с	β ⁻	¹⁰⁴ Tc	0+
¹⁰⁵ Mo	42	63	104,91697(8)	35,6(16) с	β ⁻	¹⁰⁵ Tc	(5/2−)
¹⁰⁶ Mo	42	64	105,918137(19)	8,73(12) с	β ⁻	¹⁰⁶ Tc	0+
¹⁰⁷ Mo	42	65	106,92169(17)	3,5(5) с	β ⁻	¹⁰⁷ Tc	(7/2−)
^107m Mo	66,3(2) кэВ			470(30) нс			(5/2−)
¹⁰⁸ Mo	42	66	107,92345(21)#	1,09(2) с	β ⁻	¹⁰⁸ Tc	0+
¹⁰⁹ Mo	42	67	108,92781(32)#	0,53(6) с	β ⁻	¹⁰⁹ Tc	(7/2−)#
¹¹⁰ Mo	42	68	109,92973(43)#	0,27(1) с	β ⁻ (>99,9 %)	¹¹⁰ Tc	0+
¹¹⁰ Mo	42	68	109,92973(43)#	0,27(1) с	β ⁻ , n (<0,1 %)	¹⁰⁹ Tc	0+
¹¹¹ Mo	42	69	110,93441(43)#	200# мс [>300 нс]	β ⁻	¹¹¹ Tc
¹¹² Mo	42	70	111,93684(64)#	150# мс [>300 нс]	β ⁻	¹¹² Tc	0+
¹¹³ Mo	42	71	112,94188(64)#	100# мс [>300 нс]	β ⁻	¹¹³ Tc
¹¹⁴ Mo	42	72	113,94492(75)#	80# мс [>300 нс]			0+
¹¹⁵ Mo	42	73	114,95029(86)#	60# мс [>300 нс]

Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в ⁹² Zr
Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ⁹⁸ Ru

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.

Примечания

↑ (рус.) . geoenergetics.ru . Дата обращения: 23 апреля 2022. 11 февраля 2018 года.
↑ (рус.) . elar.urfu.ru . Дата обращения: 23 апреля 2022. 17 ноября 2021 года.
(рус.) . geoenergetics.ru . Дата обращения: 23 апреля 2022. 10 февраля 2018 года.
Данные приведены по Audi G. , Wapstra A. H. , Thibault C. (англ.) // Nuclear Physics A . — 2003. — Vol. 729 . — P. 337—676 . — doi : . — Bibcode : .
↑ Данные приведены по Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra A. H. // Nuclear Physics A . — 2003. — Т. 729 . — С. 3—128 . — doi : . — Bibcode : .
↑ Kondev F. G. , Wang M. , Huang W. J. , Naimi S. , Audi G. (англ.) // . — 2021. — Vol. 45 , iss. 3 . — P. 030001-1—030001-180 . — doi : .