Izotopy olova jsou odrůdy chemického prvku olova s různým počtem neutronů v jádře . Známé izotopy olova s hmotnostními čísly od 178 do 220 (počet protonů 82, neutronů od 96 do 138) a 48 jaderných izomerů .
Olovo je posledním prvkem v periodické tabulce, který má stabilní izotopy. Prvky po olovu nemají žádné stabilní izotopy. Jádra olova mají uzavřený protonový obal Z = 82 ( magické číslo ), což vysvětluje stabilitu izotopů prvku; jádro 208 Pb je dvojitá magie ( Z = 82, N = 126 ), je to jeden z pěti nuklidů dvojité magie, které existují v přírodě.
Přírodní olovo se skládá ze 4 stabilních izotopů: [1]
Velký rozptyl v abundanci izotopů není způsoben chybou měření, ale pozorovaným rozptylem v různých přírodních minerálech v důsledku různých řetězců radiogenního původu olova. Izotopy 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb jsou radiogenní, to znamená, že vznikají v důsledku radioaktivního rozpadu , 238 U, 235 U a 232 Th. Proto má mnoho minerálů odlišné izotopové složení olova v důsledku akumulace produktů rozpadu uranu a thoria. Izotopové složení, které je uvedeno výše, je charakteristické především pro galenit , ve kterém se prakticky nevyskytuje uran a thorium , a horniny, převážně sedimentární, ve kterých je množství uranu v Clarkeových mezích. U radioaktivních minerálů se toto složení výrazně liší a závisí na typu radioaktivního prvku tvořícího minerál . V uranových minerálech, jako je uraninit UO 2 , smolinec UO 2 ( uranová smola ), uranová čerň , ve kterých výrazně převažuje uran , výrazně převažuje radiogenní izotop 206 Pb rad nad ostatními izotopy olova a jeho koncentrace může dosahovat až 90 %. Například v uranové smoli (San Silver, Francie ) je koncentrace 206 Pb 92,9 %, v uranové smoli ze Shinkolobwe (Kinshasa) - 94,25 % [2] . V thoriových minerálech např. v ThSiO 4 thoritu převažuje radiogenní izotop 208 Pb rad . V monazitu z Kazachstánu je tedy koncentrace 208Pb 94,02 %, v monazitu z pegmatitu Becket ( Zimbabwe ) je to 88,8 % [2] . Existuje komplex minerálů, například monazit (Ce, La, Nd)[PO 4 ], zirkon ZrSiO 4 atd., ve kterých jsou uran a thorium v různých poměrech, a proto jsou přítomny všechny nebo většina izotopů olova. v různých poměrech. Je třeba poznamenat, že obsah neradiogenního olova v zirkonech je extrémně nízký, což z nich činí vhodný objekt pro datovací metodu uran-thorium-olovo ( zirkonometrie ).
Kromě stabilních izotopů jsou v přírodě ve stopovém množství pozorovány další radioaktivní izotopy olova, které jsou součástí radioaktivní řady uranu-238 ( 214 Pb a 210 Pb), uranu-235 ( 211 Pb) a thoria-232 ( 212 Pb). Tyto izotopy mají zastaralé, ale stále se někdy setkávají s historickými názvy a označeními : 210 Pb - radium D (RaD), 214 Pb - radium B (RaB), 211 Pb - aktinium B (AcB), 212 Pb - thorium B (ThB). Jejich přirozený obsah je extrémně malý, v rovnováze odpovídá obsahu mateřského izotopu řady, vynásobeném poměrem poločasů rozpadu dceřiného izotopu a předka řady. Například pro olovo-212 z řady thorium je tento poměr (10,64 hodin) / (1,405 10 10 let) ≈ 9 10 −14 ; jinými slovy, na každých 11 bilionů atomů thoria-232 v přirozené rovnováze připadá pouze jeden atom olova-212.
Nejdéle žijící radioaktivní izotopy olova jsou 205 Pb (poločas rozpadu 17,3 milionů let), 202 Pb (poločas rozpadu 52 500 let) a 210 Pb (poločas rozpadu 22,2 let). Poločas rozpadu ostatních radioizotopů nepřesahuje 3 dny.
212 Pb [3] je nadějný izotop pro léčbu rakoviny pomocí částic alfa. Poločas rozpadu 10 hodin, konečný izotop 208 Pb. Rozpadový řetězec vytváří záření alfa a beta. Izotop je zaveden do kompozice farmaceutického přípravku, který je selektivně absorbován postiženými buňkami. Alfa částice mají velmi krátkou volnou dráhu v tkáních, úměrnou velikosti buňky. Do postižených tkání se tedy soustředí destruktivní účinek ionizujícího záření a vysoká destruktivní schopnost záření alfa postižené buňky účinně zabíjí [4] .
212 Pb je součástí rozpadového řetězce 232 U , umělého izotopu získaného ozařováním přírodního thoria neutrony 232 Th v reaktoru. Pro lékařské účely jsou vytvářeny mobilní generátory 212 Pb, ze kterých se nahromaděné olovo chemicky vyplavuje.
208Pb má nízký průřez záchytu neutronů , díky čemuž je tento izotop vhodný jako chladivo pro jaderné reaktory chlazené tekutým kovem.
Nuklidový symbol |
historické jméno | Z (p) | N ( n ) | Izotopová hmotnost [5] ( a.u.m. ) |
Poločas [ 6] ( T 1/2 ) |
Rozpadový kanál | Produkt rozpadu | Spin a parita jádra [6] |
Rozšíření izotopu v přírodě |
Rozsah změn v množství izotopů v přírodě |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Excitační energie | ||||||||||
178Pb _ | 82 | 96 | 178,003830(26) | 0,23(15) ms | α | 174 Hg | 0+ | |||
179 Pb | 82 | 97 | 179,00215(21)# | 3,9 (1,1) ms | α | 175 Hg | (9/2-) | |||
180Pb _ | 82 | 98 | 179,997918(22) | 4,5(11) ms | α | 176 Hg | 0+ | |||
181Pb _ | 82 | 99 | 180,99662(10) | 45(20) ms | α (98 %) | 177 Hg | (9/2-) | |||
β + (2 %) | 181 l _ | |||||||||
182Pb _ | 82 | 100 | 181,992672(15) | 60(40) ms [55(+40−35) ms] |
α (98 %) | 178 Hg | 0+ | |||
β + (2 %) | 182 t _ | |||||||||
183Pb _ | 82 | 101 | 182,99187(3) | 535(30) ms | α (94 %) | 179 Hg | (3/2-) | |||
β + (6 %) | 183 l _ | |||||||||
183 m Pb | 94(8) keV | 415(20) ms | α | 179 Hg | (13/2+) | |||||
β + (vzácné) | 183 l _ | |||||||||
184Pb _ | 82 | 102 | 183,988142(15) | 490(25) ms | α | 180 Hg | 0+ | |||
β + (vzácné) | 184 t _ | |||||||||
185Pb _ | 82 | 103 | 184,987610(17) | 6,3(4) s | α | 181 Hg | 3/2- | |||
β + (vzácné) | 185 l _ | |||||||||
185 m Pb | 60(40)# keV | 4,07(15) s | α | 181 Hg | 13/2+ | |||||
β + (vzácné) | 185 l _ | |||||||||
186Pb _ | 82 | 104 | 185,984239(12) | 4,82(3) s | α (56 %) | 182 Hg | 0+ | |||
β + (44 %) | 186 tl _ | |||||||||
187Pb _ | 82 | 105 | 186,983918(9) | 15,2(3) s | β + | 187 tl _ | (3/2-) | |||
α | 183 Hg | |||||||||
187 m Pb | 11(11) keV | 18,3(3) s | β + (98 %) | 187 tl _ | (13/2+) | |||||
α (2 %) | 183 Hg | |||||||||
188Pb _ | 82 | 106 | 187,980874(11) | 25,5(1) s | β + (91,5 %) | 188 tl _ | 0+ | |||
α (8,5 %) | 184 Hg | |||||||||
188 m1Pb _ | 2578,2(7) keV | 830(210) ns | (8-) | |||||||
188m2 Pb | 2800 (50) keV | 797(21) ns | ||||||||
189 Pb | 82 | 107 | 188,98081(4) | 51(3) s | β + | 189 tl _ | (3/2-) | |||
189 m1Pb _ | 40(30)# keV | 50,5 (2,1) s | β + (99,6 %) | 189 tl _ | 13/2+ | |||||
α (0,4 %) | 185 Hg | |||||||||
189m2 Pb | 2475(30)# keV | 26(5) us | (10)+ | |||||||
190 Pb | 82 | 108 | 189,978082(13) | 71(1) s | β + (99,1 %) | 190 TL | 0+ | |||
α (0,9 %) | 186 Hg | |||||||||
190 m1Pb _ | 2614,8(8) keV | 150 ns | (10)+ | |||||||
190m2 Pb | 2618(20) keV | 25 us | (12+) | |||||||
190 m3Pb _ | 2658,2(8) keV | 7,2(6) us | (11) | |||||||
191Pb _ | 82 | 109 | 190,97827(4) | 1,33(8) min | β + (99,987 %) | 191 t _ | (3/2-) | |||
α (0,013 %) | 187 Hg | |||||||||
191 m Pb | 20(50) keV | 2,18(8) min | β + (99,98 %) | 191 t _ | 13/2 (+) | |||||
α (0,02 %) | 187 Hg | |||||||||
192Pb _ | 82 | 110 | 191,975785(14) | 3,5(1) min | β + (99,99 %) | 192 tl _ | 0+ | |||
α (0,0061 %) | 188 Hg | |||||||||
192 m1Pb _ | 2581,1(1) keV | 164(7) ns | (10)+ | |||||||
192 m2 Pb | 2625,1(11) keV | 1,1(5) us | (12+) | |||||||
192 m3 Pb | 2743,5(4) keV | 756(21) ns | (11) | |||||||
193Pb _ | 82 | 111 | 192,97617(5) | 5 minut | β + | 193 t _ | (3/2-) | |||
193 m1Pb _ | 130(80)# keV | 5,8(2) min | β + | 193 t _ | 13/2 (+) | |||||
193 m2 Pb | 2612,5(5)+X keV | 135(+25−15) ns | (33/2+) | |||||||
194Pb _ | 82 | 112 | 193,974012(19) | 12,0 (5) min | β + (100 %) | 194 t _ | 0+ | |||
α (7,3⋅10 −6 %) | 190 Hg | |||||||||
195 Pb | 82 | 113 | 194,974542(25) | ~15 min | β + | 195 tl _ | 3/2#- | |||
195 m1Pb _ | 202,9(7) keV | 15,0 (12) min | β + | 195 tl _ | 13/2+ | |||||
195m2 Pb | 1759,0(7) keV | 10,0(7) us | 21/2- | |||||||
196Pb _ | 82 | 114 | 195,972774(15) | 37(3) min | β + | 196 tl _ | 0+ | |||
α (3⋅10 −5 %) | 192 Hg | |||||||||
196 m1Pb _ | 1049,20(9) keV | <100 ns | 2+ | |||||||
196m2 Pb | 1738,27(12) keV | <1 µs | 4+ | |||||||
196 m3 Pb | 1797,51(14) keV | 140(14) ns | 5− | |||||||
196 m4Pb _ | 2693,5(5) keV | 270(4) ns | (12+) | |||||||
197 Pb | 82 | 115 | 196,973431(6) | 8,1(17) min | β + | 197 tl _ | 3/2- | |||
197 m1Pb _ | 319,31(11) keV | 42,9(9) min | β + (81 %) | 197 tl _ | 13/2+ | |||||
IP (19 %) | 197 Pb | |||||||||
α (3⋅10 −4 %) | 193 Hg | |||||||||
197m2 Pb | 1914,10(25) keV | 1,15(20) us | 21/2- | |||||||
198 Pb | 82 | 116 | 197,972034(16) | 2,4(1) h | β + | 198 tl _ | 0+ | |||
198 m1Pb _ | 2141,4(4) keV | 4,19(10) us | (7) | |||||||
198m2 Pb | 2231,4(5) keV | 137(10) ns | (9) | |||||||
198 m3 Pb | 2820,5(7) keV | 212(4) ns | (12)+ | |||||||
199 Pb | 82 | 117 | 198,972917(28) | 90(10) min | β + | 199 tl _ | 3/2- | |||
199 m1Pb _ | 429,5(27) keV | 12,2(3) min | IP (93 %) | 199 Pb | (13/2+) | |||||
β + (7 %) | 199 tl _ | |||||||||
199m2 Pb | 2563,8(27) keV | 10,1(2) us | (29/2-) | |||||||
200Pb _ | 82 | 118 | 199,971827(12) | 21,5(4) h | β + | 200 TL | 0+ | |||
201Pb _ | 82 | 119 | 200,972885(24) | 9,33(3) h | EZ (99 %) | 201 l _ | 5/2- | |||
β + (1 %) | ||||||||||
201 m1Pb _ | 629,14(17) keV | 61(2) s | 13/2+ | |||||||
201m2 Pb | 2718,5+X keV | 508(5) ns | (29/2-) | |||||||
202Pb _ | 82 | 120 | 201,972159(9) | 5.25(28)⋅10 4 roky | EZ (99 %) | 202 tl _ | 0+ | |||
α (1 %) | 198 Hg | |||||||||
202 m1Pb _ | 2169,83(7) keV | 3,53(1) h | IP (90,5 %) | 202Pb _ | 9- | |||||
EZ (9,5 %) | 202 tl _ | |||||||||
202 m2 Pb | 4142,9(11) keV | 110(5) ns | (16+) | |||||||
202 m3 Pb | 5345,9(13) keV | 107(5) ns | (19-) | |||||||
203Pb _ | 82 | 121 | 202,973391(7) | 51,873(9) h | EZ | 203 t _ | 5/2- | |||
203 m1Pb _ | 825,20(9) keV | 6,21(8) s | IP | 203Pb _ | 13/2+ | |||||
203 m2 Pb | 2949,47(22) keV | 480(7) ms | 29/2− | |||||||
203 m3 Pb | 2923,4+X keV | 122(4) ns | (25/2-) | |||||||
204Pb _ | 82 | 122 | 203,9730436(13) [cca. jeden] | stabilní (>1,4⋅10 17 let) [8] [cca. 2] | 0+ | 0,014(1) | 0,0104-0,0165 | |||
204 m1Pb _ | 1274,00(4) keV | 265(10) ns | 4+ | |||||||
204m2 Pb | 2185,79(5) keV | 67,2(3) min | 9- | |||||||
204 m3 Pb | 2264,33(4) keV | 0,45 (+10-3) us | 7− | |||||||
205Pb _ | 82 | 123 | 204,9744818(13) [cca. 3] | 1,73(7)⋅10 7 let [9] | EZ | 205 l _ | 5/2- | |||
205 m1Pb _ | 2,329(7) keV | 24,2(4) us | 1/2- | |||||||
205m2 Pb | 1013,839(13) keV | 5,55(2) ms | 13/2+ | |||||||
205 m3 Pb | 3195,7(5) keV | 217(5) ns | 25/2- | |||||||
206Pb _ | Radium G | 82 | 124 | 205,9744653(13) [cca. čtyři] | stabilní (>2,5⋅10 21 let) [8] [cca. 5] | 0+ | 0,241(1) | 0,2084-0,2748 | ||
206 m1Pb _ | 2200,14(4) keV | 125(2) us | 7− | |||||||
206m2 Pb | 4027,3(7) keV | 202(3) ns | 12+ | |||||||
207Pb _ | Aktinium D | 82 | 125 | 206,9758969(13) [cca. 6] | stabilní (>1,9⋅10 21 let) [8] [cca. 7] | 1/2- | 0,221(1) | 0,1762-0,2365 | ||
207 m Pb | 1633,368(5) keV | 806(6) ms | IP | 207Pb _ | 13/2+ | |||||
208Pb _ | Thorium D | 82 | 126 | 207.9766521(13) [cca. osm] | stabilní (>2,6⋅10 21 let) [8] [cca. 9] | 0+ | 0,524(1) | 0,5128-0,5621 | ||
208 m Pb | 4895(2) keV | 500(10) ns | 10+ | |||||||
209Pb _ | 82 | 127 | 208.9810901(19) | 3,253(14) h | β - | 209 Bi | 9/2+ | |||
210Pb _ | Radium D Rádiové vedení |
82 | 128 | 209,9841885(16) [cca. deset] | 22,20 (22) let | β − (100 %) | 210 Bi | 0+ | stopová množství [cca. jedenáct] | |
α (1,9⋅10 −6 %) | 206 Hg | |||||||||
210 m Pb | 1278(5) keV | 201(17) ns | 8+ | |||||||
211Pb _ | Aktinium B | 82 | 129 | 210,9887370(29) | 36,1(2) min | β - | 211 Bi | 9/2+ | stopová množství [cca. 12] | |
212Pb _ | Thorium B | 82 | 130 | 211,9918975(24) | 10,64(1) h | β - | 212 Bi | 0+ | stopová množství [cca. 13] | |
212 m Pb | 1335(10) keV | 6,0 (0,8) us | IP | 212Pb _ | (8+) | |||||
213Pb _ | 82 | 131 | 212,996581(8) | 10,2(3) min | β - | 213 Bi | (9/2+) | |||
214Pb _ | Radium B | 82 | 132 | 213,9998054(26) | 26,8(9) min | β - | 214 Bi | 0+ | stopová množství [cca. jedenáct] | |
214 m Pb | 1420(20) keV | 6,2 (0,3) us | IP | 212Pb _ | 8+# | |||||
215Pb _ | 82 | 133 | 215,004660(60) | 2,34 (0,19) min | β - | 215 Bi | 9/2 + # | |||
216Pb _ | 82 | 134 | 216,008030(210)# | 1,65 (0,2) min | β - | 216 Bi | 0+ | |||
216 m Pb | 1514(20) keV | 400(40) ns | IP | 216Pb _ | 8+# | |||||
217Pb _ | 82 | 135 | 217,013140(320)# | 20(5) s | β - | 217 Bi | 9/2 + # | |||
218Pb _ | 82 | 136 | 218,016590(320)# | 15(7) s | β - | 218 Bi | 0+ |
izotopy | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|