Interested Article - Изотопы осмия

Изотопы осмия — разновидности химического элемента осмия , имеющие разное количество нейтронов в ядре . Известны изотопы осмия с массовыми числами от 161 до 197 (количество протонов 76, нейтронов от 85 до 121), и 9 ядерных изомеров .

Природный осмий состоит из смеси семи изотопов . Пять из них являются стабильными:

¹⁸⁷ Os ( изотопная распространенность 1,96 %)
¹⁸⁸ Os (изотопная распространенность 13,24 %)
¹⁸⁹ Os (изотопная распространенность 16,15 %)
¹⁹⁰ Os (изотопная распространенность 26,26 %)
¹⁹² Os (изотопная распространенность 40,78 %)

Еще два изотопа имеют огромные периоды полураспада , много больше возраста Вселенной :

¹⁸⁴ Os (изотопная распространенность 0,02 %), период полураспада 3,0⋅10 ¹³ лет
¹⁸⁶ Os (изотопная распространенность 1,59 %), период полураспада 2,0⋅10 ¹⁵ лет

Согласно расчётам, стабильные изотопы тоже могут быть нестабильны, но экспериментально их распад не наблюдался. Самым долгоживущим из искусственных изотопов является ¹⁹⁴ Os с периодом полураспада 6 лет.

Изотоп осмий-187 является результатом распада изотопа рения ¹⁸⁷ Re с периодом полураспада 4,56⋅10 ¹⁰ лет. Соотношения изотопного состава ¹⁸⁷ Os/ ¹⁸⁸ Os и ¹⁸⁷ Re/ ¹⁸⁸ Os позволяют определять возраст горных пород и метеоритов ( ). Также известен иридиево-осмиевый метод радиоизотопного датирования, применявшийся для анализа кварцев из пограничного слоя, разделяющего меловой и третичный периоды .

Таблица изотопов осмия

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
¹⁶¹ Os	76	85		0,64(6) мс	α	¹⁵⁷ W
¹⁶² Os	76	86	161,98443(54)#	1,87(18) мс	α	¹⁵⁸ W	0+
¹⁶³ Os	76	87	162,98269(43)#	5,5(6) мс	α	¹⁵⁹ W	7/2−#
					β ⁺ , p (редко)	¹⁶² W
					β ⁺ (редко)	¹⁶³ Re
¹⁶⁴ Os	76	88	163,97804(22)	21(1) мс	α (98%)	¹⁶⁰ W	0+
¹⁶⁴ Os	76	88	163,97804(22)	21(1) мс	β ⁺ (2%)	¹⁶⁴ Re	0+
¹⁶⁵ Os	76	89	164,97676(22)#	71(3) мс	α (60%)	¹⁶¹ W	(7/2−)
¹⁶⁵ Os	76	89	164,97676(22)#	71(3) мс	β ⁺ (40%)	¹⁶⁵ Re	(7/2−)
¹⁶⁶ Os	76	90	165,972691(20)	216(9) мс	α (72%)	¹⁶² W	0+
¹⁶⁶ Os	76	90	165,972691(20)	216(9) мс	β ⁺ (28%)	¹⁶⁶ Re	0+
¹⁶⁷ Os	76	91	166,97155(8)	810(60) мс	α (67%)	¹⁶³ W	3/2−#
¹⁶⁷ Os	76	91	166,97155(8)	810(60) мс	β ⁺ (33%)	¹⁶⁷ Re	3/2−#
¹⁶⁸ Os	76	92	167,967804(13)	2,06(6) с	β ⁺ (51%)	¹⁶⁸ Re	0+
¹⁶⁸ Os	76	92	167,967804(13)	2,06(6) с	α (49%)	¹⁶⁴ W	0+
¹⁶⁹ Os	76	93	168,967019(27)	3,40(9) с	β ⁺ (89%)	¹⁶⁹ Re	3/2−#
¹⁶⁹ Os	76	93	168,967019(27)	3,40(9) с	α (11%)	¹⁶⁵ W	3/2−#
¹⁷⁰ Os	76	94	169,963577(12)	7,46(23) с	β ⁺ (91,4%)	¹⁷⁰ Re	0+
¹⁷⁰ Os	76	94	169,963577(12)	7,46(23) с	α (8,6%)	¹⁶⁶ W	0+
¹⁷¹ Os	76	95	170,963185(20)	8,3(2) с	β ⁺ (98,3%)	¹⁷¹ Re	(5/2−)
¹⁷¹ Os	76	95	170,963185(20)	8,3(2) с	α (1,7%)	¹⁶⁷ W	(5/2−)
¹⁷² Os	76	96	171,960023(16)	19,2(5) с	β ⁺ (98,9%)	¹⁷² Re	0+
¹⁷² Os	76	96	171,960023(16)	19,2(5) с	α (1,1%)	¹⁶⁸ W	0+
¹⁷³ Os	76	97	172,959808(16)	22,4(9) с	β ⁺ (99,6%)	¹⁷³ Re	(5/2−)
¹⁷³ Os	76	97	172,959808(16)	22,4(9) с	α (0,4%)	¹⁶⁹ W	(5/2−)
¹⁷⁴ Os	76	98	173,957062(12)	44(4) с	β ⁺ (99,97%)	¹⁷⁴ Re	0+
¹⁷⁴ Os	76	98	173,957062(12)	44(4) с	α (0,024%)	¹⁷⁰ W	0+
¹⁷⁵ Os	76	99	174,956946(15)	1,4(1) мин	β ⁺	¹⁷⁵ Re	(5/2−)
¹⁷⁶ Os	76	100	175,95481(3)	3,6(5) мин	β ⁺	¹⁷⁶ Re	0+
¹⁷⁷ Os	76	101	176,954965(17)	3,0(2) мин	β ⁺	¹⁷⁷ Re	1/2−
¹⁷⁸ Os	76	102	177,953251(18)	5,0(4) мин	β ⁺	¹⁷⁸ Re	0+
¹⁷⁹ Os	76	103	178,953816(19)	6,5(3) мин	β ⁺	¹⁷⁹ Re	(1/2−)
¹⁸⁰ Os	76	104	179,952379(22)	21,5(4) мин	β ⁺	¹⁸⁰ Re	0+
¹⁸¹ Os	76	105	180,95324(3)	105(3) мин	β ⁺	¹⁸¹ Re	1/2−
^181m1 Os	48,9(2) кэВ			2,7(1) мин	β ⁺	¹⁸¹ Re	(7/2)−
^181m2 Os	156,5(7) кэВ			316(18) нс			(9/2)+
¹⁸² Os	76	106	181,952110(23)	22,10(25) ч	ЭЗ	¹⁸² Re	0+
¹⁸³ Os	76	107	182,95313(5)	13,0(5) ч	β ⁺	¹⁸³ Re	9/2+
^183m Os	170,71(5) кэВ			9,9(3) ч	β ⁺ (85%)	¹⁸³ Re	1/2−
^183m Os	170,71(5) кэВ			9,9(3) ч	ИП (15%)	¹⁸³ Os	1/2−
¹⁸⁴ Os	76	108	183,9524891(14)	3,0⋅10 ¹³ лет	α	¹⁸⁰ W	0+	2(1)⋅10 ⁻⁴
¹⁸⁵ Os	76	109	184,9540423(14)	93,6(5) сут	ЭЗ	¹⁸⁵ Re	1/2−
^185m1 Os	102,3(7) кэВ			3,0(4) мкс			(7/2−)#
^185m2 Os	275,7(8) кэВ			0,78(5) мкс			(11/2+)
¹⁸⁶ Os	76	110	185,9538382(15)	2,0(11)⋅10 ¹⁵ лет	α	¹⁸² W	0+	0,0159(3)
¹⁸⁷ Os	76	111	186,9557505(15)	стабилен (>3,2⋅10 ¹⁵ лет)			1/2−	0,0196(2)
¹⁸⁸ Os	76	112	187,9558382(15)	стабилен (>3,3⋅10 ¹⁸ лет)			0+	0,1324(8)
¹⁸⁹ Os	76	113	188,9581475(16)	стабилен (>3,3⋅10 ¹⁵ лет)			3/2−	0,1615(5)
^189m Os	30,812(15) кэВ			5,81(6) ч	ИП	¹⁸⁹ Os	9/2−
¹⁹⁰ Os	76	114	189,9584470(16)	стабилен (>1,2⋅10 ¹⁹ лет)			0+	0,2626(2)
^190m Os	1705,4(2) кэВ			9,9(1) мин	ИП	¹⁹⁰ Os	(10)−
¹⁹¹ Os	76	115	190,9609297(16)	15,4(1) сут	β ⁻	¹⁹¹ Ir	9/2−
^191m Os	74,382(3) кэВ			13,10(5) ч	ИП	¹⁹¹ Os	3/2−
¹⁹² Os	76	116	191,9614807(27)	стабилен (>5,3⋅10 ¹⁹ лет)			0+	0,4078(19)
^192m Os	2015,40(11) кэВ			5,9(1) с	ИП (87%)	¹⁹² Os	(10−)
^192m Os	2015,40(11) кэВ			5,9(1) с	β ⁻ (13%)	¹⁹² Ir	(10−)
¹⁹³ Os	76	117	192,9641516(27)	30,11(1) ч	β ⁻	¹⁹³ Ir	3/2−
¹⁹⁴ Os	76	118	193,9651821(28)	6,0(2) лет	β ⁻	¹⁹⁴ Ir	0+
¹⁹⁵ Os	76	119	194,96813(54)	6,5 мин	β ⁻	¹⁹⁵ Ir	3/2−#
¹⁹⁶ Os	76	120	195,96964(4)	34,9(2) мин	β ⁻	¹⁹⁶ Ir	0+
¹⁹⁷ Os	76	121		2,8(6) мин

Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸³ W.
Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸⁴ W.
Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸⁵ W.
Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸⁶ W.
Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸⁸ W или двойной бета-распад в ¹⁹² Pt.

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

Данные приведены по Wang M. , Audi G. , Kondev F. G. , Huang W. J. , Naimi S. , Xu X. (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41 , iss. 3 . — P. 030002-1—030002-344 . — doi : .
↑ Данные приведены по Kondev F. G. , Wang M. , Huang W. J. , Naimi S. , Audi G. (англ.) // . — 2021. — Vol. 45 , iss. 3 . — P. 030001-1—030001-180 . — doi : .