Interested Article - Изотопы германия

Изотопы германия — разновидности химического элемента германия с разным количеством нейтронов в атомном ядре . Известны изотопы германия с массовыми числами от 58 до 89 (количество протонов 32, нейтронов от 26 до 57) и более дюжины ядерных изомеров .

Природный германий представляет собой смесь пяти изотопов. Четырех стабильных:

⁷⁰ Ge ( изотопная распространённость 20,55 %)
⁷² Ge (изотопная распространённость 27,37 %)
⁷³ Ge (изотопная распространённость 7,67 %)
⁷⁴ Ge (изотопная распространённость 36,74 %).

И одного с огромным периодом полураспада , больше возраста Вселенной :

⁷⁶ Ge (изотопная распространённость 7,67 %), период полураспада 1,78⋅10 ²¹ лет, схема распада двойной бета-распад , продукт распада стабильный изотоп селен-76 .

Самым долгоживущим искусственным радиоизотопом является ⁶⁸ Ge с периодом полураспада 271 день.

Германий-68

Период полураспада ⁶⁸ Ge 271 день, схема распада электронный захват (вероятность 100 %), дочерний изотоп галлий-68 .

Германий-68 нашел применение в источниках изотопа галлия-68, который применяется в медицинской диагностике. Малый период полураспада галлия-68 не позволяет организовать его непосредственную доставку в медицинские учреждения. Поэтому были созданы специальные мобильные (англ.) ( . Генератор содержит ампулу с препаратом изотопа германия-68, продуктом распада которого является галлий-68. По мере накопления продукта распада через ампулу прокачивают сорбирующий раствор, который селективно растворяет только химическое соединение образовавшегося галлия, а нерастворимое соединение германия остается в ампуле. Значительный период полураспада германия-68 (271 день) делает логистику таких генераторов удобной.

В России генераторы ⁶⁸ Ga выпускают в Обнинске . Там же синтезируют изотоп ⁶⁸ Gе облучением галлиевых мишеней протонами на ускорителе по схеме :

⁶⁹ Ga (p, 2n) → ⁶⁸ Ge

Таблица изотопов германия

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
⁵⁸ Ge	32	26	57,99101(34)#		2p	⁵⁶ Zn	0+
⁵⁹ Ge	32	27	58,98175(30)#		2p	⁵⁷ Zn	7/2−#
⁶⁰ Ge	32	28	59,97019(25)#	30# мс	β ⁺	⁶⁰ Ga	0+
⁶⁰ Ge	32	28	59,97019(25)#	30# мс	2p	⁵⁸ Zn	0+
⁶¹ Ge	32	29	60,96379(32)#	39(12) мс	β ⁺ , p (80%)	⁶⁰ Zn	(3/2−)#
⁶¹ Ge	32	29	60,96379(32)#	39(12) мс	β ⁺ (20%)	⁶¹ Ga	(3/2−)#
⁶² Ge	32	30	61,95465(15)#	129(35) мс	β ⁺	⁶² Ga	0+
⁶³ Ge	32	31	62,94964(21)#	142(8) мс	β ⁺	⁶³ Ga	(3/2−)#
⁶⁴ Ge	32	32	63,94165(3)	63,7(25) с	β ⁺	⁶⁴ Ga	0+
⁶⁵ Ge	32	33	64,93944(11)	30,9(5) с	β ⁺ (99,99%)	⁶⁵ Ga	(3/2)−
⁶⁵ Ge	32	33	64,93944(11)	30,9(5) с	β ⁺ , p (0,01%)	⁶⁴ Zn	(3/2)−
⁶⁶ Ge	32	34	65,93384(3)	2,26(5) ч	β ⁺	⁶⁶ Ga	0+
⁶⁷ Ge	32	35	66,932734(5)	18,9(3)мин	β ⁺	⁶⁷ Ga	1/2−
^67m1 Ge	18,20(5) кэВ			13,7(9) мкс			5/2−
^67m2 Ge	751,70(6) кэВ			110,9(14)нс			9/2+
⁶⁸ Ge	32	36	67,928094(7)	271,05(8) сут	ЭЗ	⁶⁸ Ga	0+
⁶⁹ Ge	32	37	68,9279645(14)	39,05(10) ч	β ⁺	⁶⁹ Ga	5/2−
^69m1 Ge	86,765(14) кэВ			5,1(2) мкс			1/2−
^69m2 Ge	397,944(18) кэВ			2,81(5) мкс			9/2+
⁷⁰ Ge	32	38	69,9242474(11)	стабилен			0+	0,2038(18)
⁷¹ Ge	32	39	70,9249510(11)	11,43(3) сут	ЭЗ	⁷¹ Ga	1/2−
^71m Ge	198,367(10) кэВ			20,40(17) мс	ИП	⁷¹ Ge	9/2+
⁷² Ge	32	40	71,9220758(18)	стабилен			0+	0,2731(26)
^72m Ge	691,43(4) кэВ			444,2(8)нс			0+
⁷³ Ge	32	41	72,9234589(18)	стабилен			9/2+	0,0776(8)
^73m1 Ge	13,2845(15) кэВ			2,92(3) мкс			5/2+
^73m2 Ge	66,726(9) кэВ			499(11) мс			1/2−
⁷⁴ Ge	32	42	73,9211778(18)	стабилен			0+	0,3672(15)
⁷⁵ Ge	32	43	74,9228589(18)	82,78(4)мин	β ⁻	⁷⁵ As	1/2−
^75m1 Ge	139,69(3) кэВ			47,7(5) с	ИП (99,97%)	⁷⁵ Ge	7/2+
^75m1 Ge	139,69(3) кэВ			47,7(5) с	β ⁻	⁷⁵ As	7/2+
^75m2 Ge	192,18(7) кэВ			216(5)нс			5/2+
⁷⁶ Ge	32	44	75,9214026(18)	1,88e21 ± (8) лет	β ⁻ β ⁻	⁷⁶ Se	0+	0,0783(7)
⁷⁷ Ge	32	45	76,9235486(18)	11,30(1) ч	β ⁻	⁷⁷ As	7/2+
^77m Ge	159,70(10) кэВ			52,9(6) с	β ⁻ (79%)	⁷⁷ As	1/2−
^77m Ge	159,70(10) кэВ			52,9(6) с	ИП (21%)	⁷⁷ Ge	1/2−
⁷⁸ Ge	32	46	77,922853(4)	88(1)мин	β ⁻	⁷⁸ As	0+
⁷⁹ Ge	32	47	78,9254(1)	18,98(3) с	β ⁻	⁷⁹ As	(1/2)−
^79m Ge	185,95(4) кэВ			39,0(10) с	β ⁻ (96%)	⁷⁹ As	(7/2+)#
^79m Ge	185,95(4) кэВ			39,0(10) с	ИП (4%)	⁷⁹ Ge	(7/2+)#
⁸⁰ Ge	32	48	79,92537(3)	29,5(4) с	β ⁻	⁸⁰ As	0+
⁸¹ Ge	32	49	80,92882(13)	7,6(6) с	β ⁻	⁸¹ As	9/2+#
^81m Ge	679,13(4) кэВ			7,6(6) с	β ⁻ (99%)	⁸¹ As	(1/2+)
^81m Ge	679,13(4) кэВ			7,6(6) с	ИП (1%)	⁸¹ Ge	(1/2+)
⁸² Ge	32	50	81,92955(26)	4,55(5) с	β ⁻	⁸² As	0+
⁸³ Ge	32	51	82,93462(21)#	1,85(6) с	β ⁻	⁸³ As	(5/2+)#
⁸⁴ Ge	32	52	83,93747(32)#	0,947(11) с	β ⁻ (89,2%)	⁸⁴ As	0+
⁸⁴ Ge	32	52	83,93747(32)#	0,947(11) с	β ⁻ , n (10,8%)	⁸³ As	0+
⁸⁵ Ge	32	53	84,94303(43)#	535(47) мс	β ⁻ (86%)	⁸⁵ As	5/2+#
⁸⁵ Ge	32	53	84,94303(43)#	535(47) мс	β ⁻ , n (14%)	⁸⁴ As	5/2+#
⁸⁶ Ge	32	54	85,94649(54)#	>150нс	β ⁻ , n	⁸⁵ As	0+
⁸⁶ Ge	32	54	85,94649(54)#	>150нс	β ⁻	⁸⁶ As	0+
⁸⁷ Ge	32	55	86,95251(54)#	0,14# с			5/2+#
⁸⁸ Ge	32	56	87,95691(75)#	>=300нс			0+
⁸⁹ Ge	32	57	88,96383(97)#	>150нс			3/2+#

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

↑ . Дата обращения: 23 мая 2019. 23 мая 2019 года.
. Дата обращения: 23 мая 2019. 23 мая 2019 года.
. Дата обращения: 23 мая 2019. 23 мая 2019 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 : .