Interested Article - Изотопы протактиния
- 2021-07-15
- 1
Изотопы протактиния — разновидности атомов (и ядер ) химического элемента протактиния , имеющие разное содержание нейтронов в ядре.
Самый долгоживущий и наиболее распространенный (почти 100 %) изотоп протактиния, встречающийся в природе, протактиний-231, имеет период полураспада 32 760 лет и является продуктом распада урана-235 . Гораздо меньшие следовые количества короткоживущего протактиния-234 и его ядерного изомера протактиния-234m встречаются в цепи распада урана-238. Протактиний-233 является результатом распада тория -233; этот распад используется для производства урана-233 путем нейтронного облучения тория-232. Он является нежелательным промежуточным продуктом в ядерных реакторах на основе тория и поэтому удаляется из активной зоны реактора во время процесса разведения. Анализ относительных концентраций различных изотопов урана , тория и протактиния в воде и минералах используется в радиоизотопном датировании отложений, возраст которых составляет до 175 000 лет, и при моделировании различных геологических процессов.
Таблица изотопов протактиния
Символ
нуклида |
Историческое название | 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 | ||||||||||
211 Pa | 91 | 120 | 3,8(+4,6−1,4) мс | α | 207 Ac | 9/2−# | ||||
212 Pa | 91 | 121 | 212,02320(8) |
8(5) мс
[5,1(+61−19) мс] |
α | 208 Ac | 7+# | |||
213 Pa | 91 | 122 | 213,02111(8) |
7(3) мс
[5,3(+40−16) мс] |
α | 209 Ac | 9/2−# | |||
214 Pa | 91 | 123 | 214,02092(8) | 17(3) мс | α | 210 Ac | ||||
215 Pa | 91 | 124 | 215,01919(9) | 14(2) мс | α | 211 Ac | 9/2−# | |||
216 Pa | 91 | 125 | 216,01911(8) | 105(12) мс | α (80%) | 212 Ac | ||||
β + (20%) | 216 Th | |||||||||
217 Pa | 91 | 126 | 217,01832(6) | 3,48(9) мс | α | 213 Ac | 9/2−# | |||
217m Pa | 1860(7) кэВ | 1,08(3) мс | α | 213 Ac | 29/2+# | |||||
ИП (редко) | 217 Pa | |||||||||
218 Pa | 91 | 127 | 218,020042(26) | 0,113(1) мс | α | 214 Ac | ||||
219 Pa | 91 | 128 | 219,01988(6) | 53(10) нс | α | 215 Ac | 9/2− | |||
β + (5⋅10 −9 %) | 219 Th | |||||||||
220 Pa | 91 | 129 | 220,02188(6) | 780(160) нс | α | 216 Ac | 1−# | |||
220m1 Pa | 34(26) кэВ | 308(+250-99) нс | α | 216 Ac | ||||||
220m2 Pa | 297(65) кэВ | 69(+330-30) нс | α | 216 Ac | ||||||
221 Pa | 91 | 130 | 221,02188(6) | 4,9(8) мкс | α | 217 Ac | 9/2− | |||
222 Pa | 91 | 131 | 222,02374(8)# | 3,2(3) мс | α | 218 Ac | ||||
223 Pa | 91 | 132 | 223,02396(8) | 5,1(6) мс | α | 219 Ac | ||||
β + (0,001%) | 223 Th | |||||||||
224 Pa | 91 | 133 | 224,025626(17) | 844(19) мс | α (99,9%) | 220 Ac | 5−# | |||
β + (0,1%) | 224 Th | |||||||||
225 Pa | 91 | 134 | 225,02613(8) | 1,7(2) с | α | 221 Ac | 5/2−# | |||
226 Pa | 91 | 135 | 226,027948(12) | 1,8(2) мин | α (74%) | 222 Ac | ||||
β + (26%) | 226 Th | |||||||||
227 Pa | 91 | 136 | 227,028805(8) | 38,3(3) мин | α (85%) | 223 Ac | (5/2−) | |||
ЭЗ (15%) | 227 Th | |||||||||
228 Pa | 91 | 137 | 228,031051(5) | 22(1) ч | β + (98,15%) | 228 Th | 3+ | |||
α (1,85%) | 224 Ac | |||||||||
229 Pa | 91 | 138 | 229,0320968(30) | 1,50(5) сут | ЭЗ (99,52%) | 229 Th | (5/2+) | |||
α (0,48%) | 225 Ac | |||||||||
229m Pa | 11,6(3) кэВ | 420(30) нс | 3/2− | |||||||
230 Pa | 91 | 139 | 230,034541(4) | 17,4(5) сут | β + (91,6%) | 230 Th | (2−) | |||
β − (8,4%) | 230 U | |||||||||
α (0,00319%) | 226 Ac | |||||||||
231 Pa | Протактиний | 91 | 140 | 231,0358840(24) | 3,276(11)⋅10 4 лет | α | 227 Ac | 3/2− | 1,0000 | |
КР (1,34⋅10 −9 %) |
207
Tl
24 Ne |
|||||||||
СД (3⋅10 −10 %) | (разные) | |||||||||
КР (10 −12 %) |
208
Pb
23 F |
|||||||||
232 Pa | 91 | 141 | 232,038592(8) | 1,31(2) сут | β − | 232 U | (2−) | |||
ЭЗ (0,003%) | 232 Th | |||||||||
233 Pa | 91 | 142 | 233,0402473(23) | 26,975(13) сут | β − | 233 U | 3/2− | |||
234 Pa | Уран Z | 91 | 143 | 234,043308(5) | 6,70(5) ч | β − | 234 U | 4+ | следовые количества | |
СД (3⋅10 −10 %) | (разные) | |||||||||
234m Pa |
Уран X
2
Бревий |
78(3) кэВ | 1,17(3) мин | β − (99,83%) | 234 U | (0−) | следовые количества | |||
ИП (0,16%) | 234 Pa | |||||||||
СД (10 −10 %) | (разные) | |||||||||
235 Pa | 91 | 144 | 235,04544(5) | 24,44(11) мин | β − | 235 U | (3/2−) | |||
236 Pa | 91 | 145 | 236,04868(21) | 9,1(1) мин | β − | 236 U | 1(−) | |||
β − , СД (6⋅10 −8 %) | (разные) | |||||||||
237 Pa | 91 | 146 | 237,05115(11) | 8,7(2) мин | β − | 237 U | (1/2+) | |||
238 Pa | 91 | 147 | 238,05450(6) | 2,27(9) мин | β − | 238 U | (3−)# | |||
β − , СД (2,6⋅10 −6 %) | (разные) | |||||||||
239 Pa | 91 | 148 | 239,05726(21)# | 1,8(5) ч | β − | 239 U | (3/2)(−#) | |||
240 Pa | 91 | 149 | 240,06098(32)# | 2# мин | β − | 240 U |
Пояснения к таблице
- 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
- Данные приведены по Audi G. , Wapstra A. H. , Thibault C. (англ.) // Nuclear Physics A . — 2003. — Vol. 729 . — P. 337—676 . — doi : . — .
- ↑ Данные приведены по Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra A. H. // Nuclear Physics A . — 2003. — Т. 729 . — С. 3—128 . — doi : . — .
- Auranen, K (3 September 2020). . Physical Review C . 102 (034305). doi : . из оригинала 7 марта 2022 . Дата обращения: 17 сентября 2020 .
- ↑ Huang, T.H.; et al. (2018). (pdf) . Physical Review C . 98 (4): 044302. Bibcode : . doi : .
- 2021-07-15
- 1