Interested Article - Изотопы астата

Изото́пы аста́та — разновидности атомов (и ядер ) химического элемента астата , имеющие разное содержание нейтронов в ядре. В настоящее время известны 41 изотоп и 24 изомера астата с массовыми числами от 188 до 229. Все изотопы астата являются короткоживущими, среди них нет стабильных или настолько долгоживущих, чтобы сохраниться в природе с момента нуклеосинтеза . Самые устойчивые из изотопов (от ²⁰⁷ At до ²¹¹ At) имеют период полураспада больше часа (наиболее стабильны ²¹⁰ At, T _1/2 = 8,1(4) часа , и ²¹¹ At, T _1/2 = 7,214(7) часа ); однако в природных радиоактивных рядах они отсутствуют, а у трёх природных изотопов период полураспада не превышает минуты: ²¹⁵ At ( 0,10(2) мс , ряд урана-235), ²¹⁸ At ( 1,5(3) с , ряд урана-238) и ²¹⁹ At (56(3) с, ряд урана-235). Таким образом, равновесное содержание в земной коре ничтожно (~ 70 мг суммарно). Как правило, изотопы астата получают искусственным путём, например, в ядерных реакциях Au+C, Bi+He и др. Тяжёлые изотопы астата получают в результате α-распада искусственно полученных изотопов франция .

Таблица изотопов астата

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
Символ нуклида	Энергия возбуждения			Период полураспада (T _1/2 )	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра	Распространённость изотопа в природе
¹⁸⁸ At	82	106		190(+350−80) мс	α(~50%) p(~50%)	¹⁸⁴ Bi ¹⁸⁷ Po
¹⁹⁰ At	84	106		1,7(+14−4) мс	α	¹⁸⁶ Bi	(10-)
¹⁹¹ At	85	106		1,7(+11−5) мс	α	¹⁸⁷ Bi	(1/2+)
^191m At				2,1(+4−3) мс	α	¹⁸⁷ Bi	(7/2−)
¹⁹² At	85	107	192,00314(28)	11,5(0,6) мс	α (99,79 %)	¹⁸⁸ Bi	3+#
¹⁹² At	85	107	192,00314(28)	11,5(0,6) мс	β ⁺ , СД (0,21 %)	(разные)	3+#
^192m At	330(90)# кэВ			88(6) мс	α (99,79 %)	^188m Bi	(9-, 10−)
^192m At	330(90)# кэВ			88(6) мс	β ⁺ , СД (0,21 %)	(разные)	(9-, 10−)
¹⁹³ At	85	108	192,99984(6)	28(+5−4) мс	α	¹⁸⁹ Bi	(1/2+)
^193m1 At	50 кэВ			21(5) мс	α	^189m1 Bi	(7/2−)
^193m2 At	39 кэВ			27(+4−5) мс	ИП(76%) α(24%)	¹⁹³ At ^189m2 Bi	(13/2+)
¹⁹⁴ At	85	109	193,99873(20)	286(7) мс	α	¹⁹⁰ Bi	(4-, 5-)
¹⁹⁴ At	85	109	193,99873(20)	286(7) мс	β ⁺ (редко)	¹⁹⁴ Po	(4-, 5-)
^194m At	480(190) кэВ			323(7) мс	α	¹⁹⁰ Bi	(9-, 10-)
^194m At	480(190) кэВ			323(7) мс	ИП (редко)	¹⁹⁴ At	(9-, 10-)
¹⁹⁵ At	85	110	194,996268(10)	328(20) мс	α (75 %)	¹⁹¹ Bi	(1/2+)
¹⁹⁵ At	85	110	194,996268(10)	328(20) мс	β ⁺ (25 %)	¹⁹⁵ Po	(1/2+)
^195m At	34(7) кэВ			147(5) мс			(7/2-)
¹⁹⁶ At	85	111	195,99579(6)	253(9) мс	α (96 %)	¹⁹² Bi	(3+)
¹⁹⁶ At	85	111	195,99579(6)	253(9) мс	β ⁺ (4,0 %)	¹⁹⁶ Po	(3+)
^196m1 At	−30(80) кэВ			20# мс			(10−)
^196m2 At	157,9(1) кэВ			11 мкс			(5+)
¹⁹⁷ At	85	112	196,99319(5)	0,390(16) с	α (96 %)	¹⁹³ Bi	(9/2−)
¹⁹⁷ At	85	112	196,99319(5)	0,390(16) с	β ⁺ (4,0 %)	¹⁹⁷ Po	(9/2−)
^197m At	52(10) кэВ			2,0(2) с			(1/2+)
¹⁹⁸ At	85	113	197,99284(5)	4,2(3) с	α (94 %)	¹⁹⁴ Bi	(3+)
¹⁹⁸ At	85	113	197,99284(5)	4,2(3) с	β ⁺ (6 %)	¹⁹⁸ Po	(3+)
^198m At	330(90)# кэВ			1,0(2) с			(10−)
¹⁹⁹ At	85	114	198,99053(5)	6,92(13) с	α (89 %)	¹⁹⁵ Bi	(9/2−)
¹⁹⁹ At	85	114	198,99053(5)	6,92(13) с	β ⁺ (11 %)	¹⁹⁹ Po	(9/2−)
²⁰⁰ At	85	115	199,990351(26)	43,2(9) с	α (57 %)	¹⁹⁶ Bi	(3+)
²⁰⁰ At	85	115	199,990351(26)	43,2(9) с	β ⁺ (43 %)	²⁰⁰ Po	(3+)
^200m1 At	112,7(30) кэВ			47(1) с	α (43 %)	¹⁹⁶ Bi	(7+)
					ИП	²⁰⁰ At
					β ⁺	²⁰⁰ Po
^200m2 At	344(3) кэВ			3,5(2) с			(10−)
²⁰¹ At	85	116	200,988417(9)	85(3) с	α (71 %)	¹⁹⁷ Bi	(9/2−)
²⁰¹ At	85	116	200,988417(9)	85(3) с	β ⁺ (29 %)	²⁰¹ Po	(9/2−)
²⁰² At	85	117	201,98863(3)	184(1) с	β ⁺ (88 %)	²⁰² Po	(2 3)+
²⁰² At	85	117	201,98863(3)	184(1) с	α (12 %)	¹⁹⁸ Bi	(2 3)+
^202m1 At	190(40) кэВ			182(2) с			(7+)
^202m2 At	580(40) кэВ			460(50) мс			(10−)
²⁰³ At	85	118	202,986942(13)	7,37(13) мин	β ⁺ (69 %)	²⁰³ Po	9/2−
²⁰³ At	85	118	202,986942(13)	7,37(13) мин	α (31 %)	¹⁹⁹ Bi	9/2−
²⁰⁴ At	85	119	203,987251(26)	9,2(2) мин	β ⁺ (96 %)	²⁰⁴ Po	7+
²⁰⁴ At	85	119	203,987251(26)	9,2(2) мин	α (3,8 %)	²⁰⁰ Bi	7+
^204m At	587,30(20) кэВ			108(10) мс	ИП	²⁰⁴ At	(10−)
²⁰⁵ At	85	120	204,986074(16)	26,2(5) мин	β ⁺ (90 %)	²⁰⁵ Po	9/2−
²⁰⁵ At	85	120	204,986074(16)	26,2(5) мин	α (10 %)	²⁰¹ Bi	9/2−
^205m At	2339,65(23) кэВ			7,76(14) мкс			29/2+
²⁰⁶ At	85	121	205,986667(22)	30,6(13) мин	β ⁺ (99,11 %)	²⁰⁶ Po	(5)+
²⁰⁶ At	85	121	205,986667(22)	30,6(13) мин	α (0,9 %)	²⁰² Bi	(5)+
^206m At	807(3) кэВ			410(80) нс			(10)−
²⁰⁷ At	85	122	206,985784(23)	1,80(4) ч	β ⁺ (91 %)	²⁰⁷ Po	9/2−
²⁰⁷ At	85	122	206,985784(23)	1,80(4) ч	α (8,6 %)	²⁰³ Bi	9/2−
²⁰⁸ At	85	123	207,986590(28)	1,63(3) ч	β ⁺ (99,5 %)	²⁰⁸ Po	6+
²⁰⁸ At	85	123	207,986590(28)	1,63(3) ч	α (0,55 %)	²⁰⁴ Bi	6+
²⁰⁹ At	85	124	208,986173(8)	5,41(5) ч	β ⁺ (96 %)	²⁰⁹ Po	9/2−
²⁰⁹ At	85	124	208,986173(8)	5,41(5) ч	α (4,0 %)	²⁰⁵ Bi	9/2−
²¹⁰ At	85	125	209,987148(8)	8,1(4) ч	β ⁺ (99,8 %)	²¹⁰ Po	(5)+
²¹⁰ At	85	125	209,987148(8)	8,1(4) ч	α (0,18 %)	²⁰⁶ Bi	(5)+
^210m1 At	2549,6(2) кэВ			482(6) мкс			(15)−
^210m2 At	4027,7(2) кэВ			5,66(7) мкс			(19)+
²¹¹ At	85	126	210,9874963(30)	7,214(7) ч	ЭЗ (58,2 %)	²¹¹ Po	9/2−
²¹¹ At	85	126	210,9874963(30)	7,214(7) ч	α (42 %)	²⁰⁷ Bi	9/2−
²¹² At	85	127	211,990745(8)	0,314(2) с	α (99,95 %)	²⁰⁸ Bi	(1−)
					β ⁺ (0,05 %)	²¹² Po
					β ⁻ (2⋅10 ⁻⁶ %)	²¹² Rn
^212m1 At	223(7) кэВ			0,119(3) с	α (99 %)	²⁰⁸ Bi	(9−)
^212m1 At	223(7) кэВ			0,119(3) с	ИП (1 %)	²¹² At	(9−)
^212m2 At	4771,6(11) кэВ			152(5) мкс			(25−)
²¹³ At	85	128	212,992937(5)	125(6) нс	α	²⁰⁹ Bi	9/2−
²¹⁴ At	85	129	213,996372(5)	558(10) нс	α	²¹⁰ Bi	1−
^214m1 At	59(9) кэВ			265(30) нс
^214m2 At	231(6) кэВ			760(15) нс			9−
²¹⁵ At	85	130	214,998653(7)	0,10(2) мс	α	²¹¹ Bi	9/2−	следовые количества
²¹⁶ At	85	131	216,002423(4)	0,30(3) мс	α (99,99 %)	²¹² Bi	1−
					β ⁻ (0,006 %)	²¹⁶ Rn
					ЭЗ (3⋅10 ⁻⁷ %)	²¹⁶ Po
^216m At	413(5) кэВ			100# мкс			(9−)
²¹⁷ At	85	132	217,004719(5)	32,3(4) мс	α (99,98 %)	²¹³ Bi	9/2−
²¹⁷ At	85	132	217,004719(5)	32,3(4) мс	β ⁻ (0,012 %)	²¹⁷ Rn	9/2−
²¹⁸ At	85	133	218,008694(12)	1,5(3) с	α (99,9 %)	²¹⁴ Bi	1−#	следовые количества
²¹⁸ At	85	133	218,008694(12)	1,5(3) с	β ⁻ (0,10 %)	²¹⁸ Rn	1−#	следовые количества
²¹⁹ At	85	134	219,011162(4)	56(3) с	α (97 %)	²¹⁵ Bi	(9/2-)	следовые количества
²¹⁹ At	85	134	219,011162(4)	56(3) с	β ⁻ (3,0 %)	²¹⁹ Rn	(9/2-)	следовые количества
²²⁰ At	85	135	220,01541(6)	3,71(4) мин	β ⁻ (92 %)	²²⁰ Rn	3(−#)
²²⁰ At	85	135	220,01541(6)	3,71(4) мин	α (8,0 %)	²¹⁶ Bi	3(−#)
²²¹ At	85	136	221,01805(21)#	2,3(2) мин	β ⁻	²²¹ Rn	3/2−#
²²² At	85	137	222,02233(32)#	54(10) с	β ⁻	²²² Rn
²²³ At	85	138	223,02519(43)#	50(7) с	β ⁻	²²³ Rn	3/2−#
²²⁴ At	85	139	224,02975(22)#	2,5(1,5) мин	β ⁻	²²⁴ Rn

↑ Промежуточный продукт распада урана-235
Промежуточный продукт распада урана-238

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.
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 его 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.

Литература

G. Audi; A. H. Wapstra; C. Thibault; J. Blachot; O. Bersillon. (англ.) // Nuclear Physics A : journal. — 2003. — Vol. 729 . — P. 3—128 . — doi : . — Bibcode : . 23 сентября 2008 года.
. . Brookhaven National Laboratory . Дата обращения: декабрь 2016.
N. E. Holden. Table of the Isotopes // (англ.) ( (англ.) / D. R. Lide. — 85th Ed.. — CRC Press , 2004. — ISBN 978-0-8493-0485-9 .
Лаврухина А. К., Поздняков А. А. «Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция». М.: Наука, 1966

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 : .