Изотопы тория | это... Что такое Изотопы тория? (original) (raw)
Изото́пы то́рия — разновидности атомов (и ядер) химического элемента тория, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. На данный момент известны 30 изотопов тория и еще 3 возбуждённых изомерных состояний некоторых его нуклидов.
Только один из нуклидов тория (торий-232) обладает достаточно большим периодом полураспада по отношению к возрасту Земли, поэтому практически весь природный торий состоит только из этого нуклида. Некоторые из его изотопов могут определяться в природных образцах в следовых количествах, так как входят в радиоактивные ряды радия, актиния и тория:
Наиболее стабильными изотопами являются 232Th (период полураспада составляет 14,05 миллиардов лет), 230Th (75 380 лет), 229Th (7 340 лет), 228Th (1,9116 года). Оставшиеся изотопы имеют периоды полураспада менее 30 дней (большинство из них имеют периоды полураспада менее 10 минут)[1]. Один из изотопов, торий-229, имеет ядерный изомер с чрезвычайно низкой энергией возбуждения, составляющей 7,6 ± 0,5 эВ[2].
Таблица изотопов тория
Символ нуклида | Z(p) | N(n) | Масса изотопа[3](а. е. м.) | Избыток массы[3](кэВ) | Период полураспада[1](T1/2) | Спин и чётностьядра[1] | Распространённость изотопа в природе[1](%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Энергия возбуждения (кэВ) | |||||||
209Th | 90 | 119 | 209,017720(110) | 16 500(100) | 7(5) мс | 5/2−# | |
210Th | 90 | 120 | 210,015075(27) | 14 043(25) | 17(11) мс | 0+ | |
211Th | 90 | 121 | 211,014930(80) | 13 910(70) | 48(20) мс | 5/2−# | |
212Th | 90 | 122 | 212,012980(20) | 12 091(18) | 36(15) мс | 0+ | |
213Th | 90 | 123 | 213,013010(80) | 12 120(70) | 140(25) мс | 5/2−# | |
214Th | 90 | 124 | 214,011500(18) | 10 712(17) | 100(25) мс | 0+ | |
215Th | 90 | 125 | 215,011730(29) | 10 927(27) | 1,2(2) с | (1/2−) | |
216Th | 90 | 126 | 216,011062(14) | 10 304(13) | 26,8(3) мс | 0+ | |
216Thm[1] | 2 042(13) | 12 346(16) | 137(4) мкс | (8+) | |||
216Thn[1] | 2 637(20) | 12 941(24) | 615(55) нс | (11−) | |||
217Th | 90 | 127 | 217,013114(22) | 12 216(21) | 240(5) мкс | (9/2+) | |
218Th | 90 | 128 | 218,013284(14) | 12 374(13) | 109(13) нс | 0+ | |
219Th | 90 | 129 | 219,015540(50) | 14 470(50) | 1,05(3) мкс | 9/2+# | |
220Th | 90 | 130 | 220,015748(24) | 14 669(22) | 9,7(6) мкс | 0+ | |
221Th | 90 | 131 | 221,018184(10) | 16 938(9) | 1,68(6) мс | (7/2+) | |
222Th | 90 | 132 | 222,018468(13) | 17 203(12) | 2,05(7) мс | 0+ | |
223Th | 90 | 133 | 223,020811(10) | 19 386(9) | 600(20) мс | (5/2)+ | |
224Th | 90 | 134 | 224,021467(12) | 19 996(11) | 1,05(2) с | 0+ | |
225Th | 90 | 135 | 225,023951(5) | 22 310(5) | 8,72(4) мин | (3/2)+ | |
226Th | 90 | 136 | 226,024903(5) | 23 197(5) | 30,57(10) мин | 0+ | |
227Th | 90 | 137 | 227,0277041(27) | 25 806,2(25) | 18,68(9) сут | 1/2+ | |
228Th | 90 | 138 | 228,0287411(24) | 26 772,2(22) | 1,9116(16) года | 0+ | |
229Th | 90 | 139 | 229,031762(3) | 29 586,5(28) | 7,34(16)·103 лет | 5/2+ | |
229Thm[1] | 0,0076(5)[2] | 29 586,5(28) | 70(50) ч | 3/2+ | |||
230Th | 90 | 140 | 230,0331338(19) | 30 864,0(18) | 7,538(30)·104 лет | 0+ | |
231Th | 90 | 141 | 231,0363043(19) | 33 817,3(18) | 25,52(1) ч | 5/2+ | |
232Th | 90 | 142 | 232,0380553(21) | 35 448,3(20) | 1,405(6)·1010 лет | 0+ | 100 |
233Th | 90 | 143 | 233,0415818(21) | 38 733,2(20) | 22,3(1) мин | 1/2+ | |
234Th | 90 | 144 | 234,043601(4) | 40 614(3) | 24,10(3) сут | 0+ | |
235Th | 90 | 145 | 235,047510(50) | 44 260(50) | 7,2(1) мин | 1/2+# | |
236Th | 90 | 146 | 236,049870(210)# | 46 450(200)# | 37,5(2) мин | 0+ | |
237Th | 90 | 147 | 237,053890(390)# | 50 200(360)# | 4,8(5) мин | 5/2+# | |
238Th | 90 | 148 | 238,056500(300)# | 52 630(280)# | 9,4(20) мин | 0+ |
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.
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Данные приведены по G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- ↑ 1 2 B. R. Beck et al. (2007-04-06). «Energy splitting in the ground state doublet in the nucleus 229Th». Physical Review Letters 98: 142501. DOI:10.1103/PhysRevLett.98.142501.
- ↑ 1 2 Данные приведены по G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.