Izotopy tantalu
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 28. dubna 2019; kontroly vyžadují 4 úpravy .Izotopy tantalu jsou odrůdy chemického prvku tantal , které mají v jádře různý počet neutronů . Známé izotopy tantalu s hmotnostními čísly od 155 do 190 (počet protonů 73, neutronů od 82 do 117) a více než 30 jaderných izomerů .
Přírodní tantal se skládá ze směsi stabilního izotopu a stabilního izomeru:
- 180 m Ta ( zastoupení izotopů 0,012 %)
- 181 Ta (99,988% výskyt izotopů)
Nejdéle žijící umělý izotop je 179 Ta, s poločasem rozpadu 1,82 roku.
180m Ta
180m Ta je jediný stabilní (v rámci citlivosti moderních technik) izomer. Na rozdíl od radioaktivních nebo kosmogenních radionuklidů s krátkou životností existuje v zemské kůře od svého vzniku, v přírodním tantalu se vyskytuje v poměru 1 ku 8300. I když 180 m Ta se může teoreticky rozkládat nejméně třemi způsoby ( izomerní přechod , beta- mínus rozpad , záchyt elektronů ), žádný z nich nebyl experimentálně detekován; spodní hranice jeho poločasu je 4,5⋅10 16 let [1] . Zároveň je základní stav 180 Ta beta-aktivní s poločasem rozpadu 8,154(6) hodin [1] . Spin a parita základního stavu jsou 1 + , izomer je 9 − [1] . Vzhledem k velkému rozdílu mezi spiny stavů a blízkostí jejich energií (hladina izomerů leží nad základním stavem o 75,3(14) keV [1] ) je izomerní přechod extrémně silně potlačen. Očekává se, že 180 m Ta, stejně jako jakýkoli jiný jaderný izomer, může být uměle převedeno do základního stavu stimulovanou emisí , když je ozářeno gama paprsky s energií přesně rovnou rozdílu energií excitovaného a základního stavu.
Tabulka izotopů tantalu
| Nuklidový symbol |
Z ( p ) | N( n ) | Izotopová hmotnost [2] ( a.u.m. ) |
Poločas [ 1] (T 1/2 ) |
Rozpadový kanál | Produkt rozpadu | Spin a parita jádra [1] |
Rozšíření izotopu v přírodě |
Rozsah změn v množství izotopů v přírodě |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Excitační energie | |||||||||
| 155 Ta | 73 | 82 | 154,97459(54)# | 13(4) µs [12(+4−3) µs] |
(11/2-) | ||||
| 156 Ta | 73 | 83 | 155,97230(43)# | 144(24) ms | β + (95,8 %) | 156 hf | (2-) | ||
| p (4,2 %) | 155 hf | ||||||||
| 156 m Ta | 102(7) keV | 0,36(4) s | p | 155 hf | 9+ | ||||
| 157 Ta | 73 | 84 | 156,96819(22) | 10,1(4) ms | α (91 %) | 153 Lu | 1/2+ | ||
| β + (9 %) | 157 Hf | ||||||||
| 157m1 Ta | 22(5) keV | 4,3(1) ms | 11/2- | ||||||
| 157m2 Ta | 1593(9) keV | 1,7(1) ms | α | 153 Lu | (25/2-) | ||||
| 158 Ta | 73 | 85 | 157,96670(22)# | 49(8) ms | α (96 %) | 154 Lu | (2-) | ||
| β + (4 %) | 158 hf | ||||||||
| 158m Ta | 141(9) keV | 36,0 (8) ms | α (93 %) | 154 Lu | (9+) | ||||
| IP | 158 Ta | ||||||||
| β + | 158 hf | ||||||||
| 159 Ta | 73 | 86 | 158,963018(22) | 1,04(9) s | β + (66 %) | 159 Hf | (1/2+) | ||
| α (34 %) | 155 Lu | ||||||||
| 159 m Ta | 64(5) keV | 514(9) ms | α (56 %) | 155 Lu | (11/2-) | ||||
| β + (44 %) | 159 Hf | ||||||||
| 160 Ta | 73 | 87 | 159,96149(10) | 1,70(20) s | α | 156 Lu | (2#)- | ||
| β + | 160 hf | ||||||||
| 160m Ta | 310(90)# keV | 1,55(4) s | β + (66 %) | 160 hf | (9)+ | ||||
| α (34 %) | 156 Lu | ||||||||
| 161 Ta | 73 | 88 | 160,95842(6)# | 3# s | β + (95 %) | 161 Hf | 1/2+# | ||
| α (5 %) | 157 Lu | ||||||||
| 161m Ta | 50(50)# keV | 2,89(12) s | 11/2−# | ||||||
| 162 Ta | 73 | 89 | 161,95729(6) | 3,57(12) s | β + (99,92 %) | 162 hf | 3+# | ||
| α (0,073 %) | 158 Lu | ||||||||
| 163 Ta | 73 | 90 | 162,95433(4) | 10,6(18) s | β + (99,8 %) | 163 Hf | 1/2+# | ||
| α (0,2 %) | 159 Lu | ||||||||
| 164 Ta | 73 | 91 | 163,95353(3) | 14,2(3) s | β + | 164 hf | (3+) | ||
| 165 Ta | 73 | 92 | 164,950773(19) | 31,0 (15) s | β + | 165 hf | 5/2−# | ||
| 165m Ta | 60(30) keV | 9/2−# | |||||||
| 166 Ta | 73 | 93 | 165,95051(3) | 34,4(5) s | β + | 166 hf | (2)+ | ||
| 167 Ta | 73 | 94 | 166,94809(3) | 1,33(7) min | β + | 167 hf | (3/2+) | ||
| 168 Ta | 73 | 95 | 167,94805(3) | 2,0(1) min | β + | 168 hf | (2-,3+) | ||
| 169 Ta | 73 | 96 | 168,94601(3) | 4,9(4) min | β + | 169 hf | (5/2+) | ||
| 170 Ta | 73 | 97 | 169,94618(3) | 6,76(6) min | β + | 170 hf | (3) (+#) | ||
| 171 Ta | 73 | 98 | 170,94448(3) | 23,3(3) min | β + | 171 Hf | (5/2-) | ||
| 172 Ta | 73 | 99 | 171,94490(3) | 36,8(3) min | β + | 172 Hf | (3+) | ||
| 173 Ta | 73 | 100 | 172,94375(3) | 3,14(13) h | β + | 173 Hf | 5/2- | ||
| 174 Ta | 73 | 101 | 173,94445(3) | 1,14(8) h | β + | 174 Hf | 3+ | ||
| 175 Ta | 73 | 102 | 174,94374(3) | 10,5(2) h | β + | 175 hf | 7/2+ | ||
| 176 Ta | 73 | 103 | 175,94486(3) | 8.09 (5) h | β + | 176 hf | (1) | ||
| 176m1 Ta | 103,0 (10) keV | 1,1(1) ms | IP | 176 Ta | (+) | ||||
| 176m2 Ta | 1372,6(11)+X keV | 3,8(4) us | (14-) | ||||||
| 176m3 Ta | 2820(50) keV | 0,97(7) ms | (20-) | ||||||
| 177 Ta | 73 | 104 | 176,944472(4) | 56,56(6) h | β + | 177 Hf | 7/2+ | ||
| 177m1 Ta | 73,36(15) keV | 410(7) ns | 9/2- | ||||||
| 177m2 Ta | 186,15(6) keV | 3,62(10) us | 5/2- | ||||||
| 177m3 Ta | 1355,01(19) keV | 5,31(25) us | 21/2- | ||||||
| 177m4 Ta | 4656,3(5) keV | 133(4) us | 49/2− | ||||||
| 178 Ta | 73 | 105 | 177,945778(16) | 9,31(3) min | β + | 178 hf | 1+ | ||
| 178m1 Ta | 100(50)# keV | 2,36(8) h | β + | 178 hf | (7) | ||||
| 178m2 Ta | 1570(50)# keV | 59(3) ms | (15-) | ||||||
| 178m3 Ta | 3000(50)# keV | 290(12) ms | (21-) | ||||||
| 179 Ta | 73 | 106 | 178,9459295(23) | 1,82(3) let | EZ | 179 Hf | 7/2+ | ||
| 179m1 Ta | 30,7(1) keV | 1,42(8) us | (9/2) | ||||||
| 179m2 Ta | 520,23(18) keV | 335(45) ns | (1/2)+ | ||||||
| 179m3 Ta | 1252,61(23) keV | 322(16) ns | (21/2-) | ||||||
| 179m4 Ta | 1317,3(4) keV | 9,0(2) ms | IP | 179 Ta | (25/2+) | ||||
| 179m5 Ta | 1327,9(4) keV | 1,6(4) us | (23/2-) | ||||||
| 179m6 Ta | 2639,3(5) keV | 54,1 (17) ms | (37/2+) | ||||||
| 180 Ta | 73 | 107 | 179,9474648(24) | 8,154(6) h | EZ (86 %) | 180 hf | 1+ | ||
| β − (14 %) | 180W _ | ||||||||
| 180m1 Ta | 75,3(14) keV | stabilní (>4,5⋅10 16 let) [1] [cca. jeden] | 9- | 1.2(2)⋅10 −4 | |||||
| 180m2 Ta | 1452,40(18) keV | 31,2(14) us | 15- | ||||||
| 180m3 Ta | 3679,0(11) keV | 2,0(5) us | (22-) | ||||||
| 180m4 Ta | 4171,0 + X keV | 17(5) us | (23 24 25) | ||||||
| 181 Ta | 73 | 108 | 180,9479958(20) | stabilní | 7/2+ | 0,99988(2) | |||
| 181m1 Ta | 6,238(20) keV | 6,05(12) us | 9/2- | ||||||
| 181m2 Ta | 615,21(3) keV | 18(1) us | 1/2+ | ||||||
| 181m3 Ta | 1485(3) keV | 25(2) us | 21/2- | ||||||
| 181m4 Ta | 2230(3) keV | 210(20) us | 29/2− | ||||||
| 182 Ta | 73 | 109 | 181,9501518(19) | 114,43(3) dnů | β - | 182 W _ | 3− | ||
| 182m1 Ta | 16,263(3) keV | 283(3) ms | IP | 182 Ta | 5+ | ||||
| 182m2 Ta | 519,572(18) keV | 15,84(10) min | 10- | ||||||
| 183 Ta | 73 | 110 | 182,9513726(19) | 5.1(1) dnů | β - | 183 W _ | 7/2+ | ||
| 183 m Ta | 73,174(12) keV | 107(11) ns | 9/2- | ||||||
| 184 Ta | 73 | 111 | 183,954008(28) | 8,7(1) h | β - | 184 W _ | (5-) | ||
| 185 Ta | 73 | 112 | 184,955559(15) | 49,4(15) min | β - | 185 W _ | (7/2+)# | ||
| 185m Ta | 1308(29) keV | > 1 ms | (21/2-) | ||||||
| 186 Ta | 73 | 113 | 185,95855(6) | 10,5(3) min | β - | 186 W _ | (2-,3-) | ||
| 186 m Ta | 1,54(5) min | ||||||||
| 187 Ta | 73 | 114 | 186,96053(21)# | 2# min [>300 ns] |
β - | 187 W _ | 7/2 + # | ||
| 188 Ta | 73 | 115 | 187,96370(21)# | 20# s [>300 ns] |
β - | 188W _ | |||
| 189 Ta | 73 | 116 | 188,96583(32)# | 3# s [>300 ns] |
7/2 + # | ||||
| 190 Ta | 73 | 117 | 189,96923(43)# | 0,3#s | |||||
- ↑ Jediný izomer, jehož rozpad nebyl nikdy experimentálně pozorován. Teoreticky může podstoupit izomerní přechod při 180 Ta, β rozpad při 180 W nebo záchyt elektronů při 180 Hf.
Vysvětlivky k tabulce
- Množství izotopů je uvedeno pro většinu přírodních vzorků. U jiných zdrojů se hodnoty mohou značně lišit.
- Indexy 'm', 'n', 'p' (vedle symbolu) označují excitované izomerní stavy nuklidu.
- Symboly vytištěné tučně označují stabilní produkty rozkladu. Symboly vyznačené tučnou kurzívou označují produkty radioaktivního rozpadu, které mají poločasy srovnatelné nebo delší než stáří Země, a proto jsou přítomny v přírodní směsi.
- Hodnoty označené křížkem (#) nejsou odvozeny pouze z experimentálních dat, ale jsou (alespoň částečně) odhadnuty ze systematických trendů v sousedních nuklidech (se stejnými poměry Z a N ). Hodnoty rotace nejistoty a/nebo parity jsou uvedeny v závorkách.
- Nejistota je uvedena jako číslo v závorce, vyjádřeno v jednotkách poslední platné číslice, znamená jednu směrodatnou odchylku (s výjimkou množství a standardní atomové hmotnosti izotopu podle dat IUPAC , pro kterou je složitější definice nejistoty použitý). Příklady: 29770,6(5) znamená 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) znamená 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) znamená −2200,2 ± 1,8.
Poznámky
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Data založená na Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Hodnocení jaderných vlastností Nubase2020 // Chinese Physics C. - 2021. - Sv. 45 , iss. 3 . - S. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- ↑ Data od Wang M. , Audi G. , Kondev FG , Huang WJ , Naimi S. , Xu X. Hodnocení atomové hmotnosti Ame2016 (I). vyhodnocování vstupních dat; a postupy úprav (anglicky) // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , iss. 3 . - S. 030002-1-030002-344 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030002 .
| izotopy | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||