Isótopos de astatine - Isotopes of astatine

Principais isótopos de astato   ( 85 At)
Isótopo Decair
abundância meia-vida ( t 1/2 ) modo produtos
209 em syn 5,41 h β + 209 Po
α 205 Bi
210 em syn 8,1 h β + 210 Po
α 206 Bi
211 em syn 7,21 h ε 211 Po
α 207 Bi

Astatine ( 85 At) tem 39 isótopos conhecidos , todos radioativos ; a faixa de seus números de massa é de 191 a 229. Existem também 24 estados excitados metaestáveis conhecidos . O isótopo de vida mais longa é 210 At, que tem meia-vida de 8,1 horas; o isótopo de vida mais longa existente nas cadeias de decaimento que ocorrem naturalmente é 219 At, com meia-vida de 56 segundos.

Lista de isótopos

Nuclídeo
 Z N Massa isotópica ( Da )
 Meia-vida
Modo de decaimento
Isótopo filha
 Giro e
paridade
Abundância isotópica
Energia de excitação
191 em 85 106 1,7 (+ 11−5) ms (1/2 +)
191m em 2,1 (+ 4−3) ms (7/2 -)
192 em 85 107 192,00314 (28) 11,5 (0,6) ms α (99,79%) 188 Bi 3 + #
β + , SF (0,21%) (vários)
192m em 330 (90) # keV 88 (6) ms α (99,79%) 188m Bi (9-, 10−)
β + , SF (0,21%) (vários)
193 em 85 108 192.99984 (6) 28 (+ 5−4) ms α 189 Bi (1/2 +)
193m1 em 50 keV 21 (5) ms (7/2 -)
193m2 em 39 keV 27 (+ 4−5) ms (13/2 +)
194 em 85 109 193.99873 (20) 286 (7) ms α 190 Bi (4-, 5-)
β + (raro) 194 Po
194m em 480 (190) keV 323 (7) ms α 190 Bi (9-, 10-)
IT (raro) 194 em
195 em 85 110 194,996268 (10) 328 (20) ms α (75%) 191 Bi (1/2 +)
β + (25%) 195 Po
195m em 34 (7) keV 147 (5) ms (7 / 2-)
196 em 85 111 195.99579 (6) 253 (9) ms α (96%) 192 Bi (3+)
β + (4,0%) 196 Po
196m1 em −30 (80) keV 20 # ms (10−)
196m2 em 157,9 (1) keV 11 μs (5+)
197 em 85 112 196.99319 (5) 0,390 (16) s α (96%) 193 Bi (9/2 -)
β + (4,0%) 197 Po
197m em 52 (10) keV 2,0 (2) s (1/2 +)
198 em 85 113 197,99284 (5) 4,2 (3) s α (94%) 194 Bi (3+)
β + (6%) 198 Po
198m em 330 (90) # keV 1,0 (2) s (10−)
199 em 85 114 198,99053 (5) 6,92 (13) s α (89%) 195 Bi (9/2 -)
β + (11%) 199 Po
200 em 85 115 199,990351 (26) 43,2 (9) s α (57%) 196 Bi (3+)
β + (43%) 200 Po
200m1 em 112,7 (30) keV 47 (1) s α (43%) 196 Bi (7 +)
ISTO 200 em
β + 200 Po
200m2 em 344 (3) keV 3,5 (2) s (10−)
201 em 85 116 200,988417 (9) 85 (3) s α (71%) 197 Bi (9/2 -)
β + (29%) 201 Po
202 em 85 117 201,98863 (3) 184 (1) s β + (88%) 202 Po (2, 3) +
α (12%) 198 Bi
202m1 em 190 (40) keV 182 (2) s (7 +)
202m2 em 580 (40) keV 460 (50) ms (10−)
203 em 85 118 202,986942 (13) 7,37 (13) min β + (69%) 203 Po 9/2−
α (31%) 199 Bi
204 em 85 119 203,987251 (26) 9,2 (2) min β + (96%) 204 Po 7 ou mais
α (3,8%) 200 Bi
204m em 587,30 (20) keV 108 (10) ms ISTO 204 em (10−)
205 em 85 120 204,986074 (16) 26,2 (5) min β + (90%) 205 Po 9/2−
α (10%) 201 Bi
205m em 2339,65 (23) keV 7,76 (14) μs 29/2 +
206 em 85 121 205,986667 (22) 30,6 (13) min β + (99,11%) 206 Po (5) +
α (0,9%) 202 Bi
206m em 807 (3) keV 410 (80) ns (10) -
207 em 85 122 206,985784 (23) 1,80 (4) h β + (91%) 207 Po 9/2−
α (8,6%) 203 Bi
208 em 85 123 207,986590 (28) 1,63 (3) h β + (99,5%) 208 Po 6+
α (0,55%) 204 Bi
209 em 85 124 208,986173 (8) 5,41 (5) h β + (96%) 209 Po 9/2−
α (4,0%) 205 Bi
210 em 85 125 209,987148 (8) 8,1 (4) h β + (99,8%) 210 Po (5) +
α (0,18%) 206 Bi
210m1 At 2549,6 (2) keV 482 (6) μs (15) -
210m2 em 4027,7 (2) keV 5,66 (7) μs (19) +
211 em 85 126 210,9874963 (30) 7,214 (7) h CE (58,2%) 211 Po 9/2−
α (42%) 207 Bi
212 em 85 127 211.990745 (8) 0,314 (2) s α (99,95%) 208 Bi (1−)
β + (0,05%) 212 Po
β - (2 × 10 −6 %) 212 Rn
212m1 At 223 (7) keV 0,119 (3) s α (99%) 208 Bi (9−)
TI (1%) 212 em
212m2 em 4771,6 (11) keV 152 (5) μs (25−)
213 em 85 128 212.992937 (5) 125 (6) ns α 209 Bi 9/2−
214 em 85 129 213,996372 (5) 558 (10) ns α 210 Bi 1−
214m1 em 59 (9) keV 265 (30) ns
214m2 em 231 (6) keV 760 (15) ns 9−
215 em 85 130 214,998653 (7) 0,10 (2) ms α 211 Bi 9/2− Vestígio
216 em 85 131 216,002423 (4) 0,30 (3) ms α (99,99%) 212 Bi 1−
β - (0,006%) 216 Rn
EC (3 × 10 -7 %) 216 Po
216m em 413 (5) keV 100 # μs (9−)
217 em 85 132 217,004719 (5) 32,3 (4) ms α (99,98%) 213 Bi 9/2− Vestígio
β - (0,012%) 217 Rn
218 em 85 133 218,008694 (12) 1,5 (3) s α (99,9%) 214 Bi 1− # Vestígio
β - (0,10%) 218 Rn
219 em 85 134 219.011162 (4) 56 (3) s α (97%) 215 Bi (9 / 2-) Vestígio
β - (3,0%) 219 Rn
220 em 85 135 220,01541 (6) 3,71 (4) min β - (92%) 220 Rn 3 (- #)
α (8,0%) 216 Bi
221 em 85 136 221,01805 (21) # 2,3 (2) min β - 221 Rn 3/2− #
222 em 85 137 222.02233 (32) # 54 (10) s β - 222 Rn
223 em 85 138 223,02519 (43) # 50 (7) s β - 223 Rn 3/2− #
224 em 85 139 224.02975 (22) # 2,5 (1,5) min β - 224 Rn
Este cabeçalho e rodapé da tabela:
  1. ^ m Em - isômero nuclear Excited.
  2. ^ () - A incerteza (1 σ ) é dada de forma concisa entre parênteses após os últimos dígitos correspondentes.
  3. ^ # - Massa atômica marcada com #: valor e incerteza derivados não de dados puramente experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências da superfície de massa (TMS).
  4. ^ Modos de decadência:
    CE: Captura de elétrons
    ISTO: Transição isomérica
  5. ^ () valor de rotação - Indica rotação com argumentos de atribuição fracos.
  6. ^ a b # - Os valores marcados com # não são derivados puramente de dados experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências de nuclídeos vizinhos (TNN).
  7. ^ a b Produto de decaimento intermediário de 235 U
  8. ^ Produto de decaimento intermediário de 237 Np
  9. ^ Produto de decaimento intermediário de 238 U

Decadência alfa

Características de decaimento alfa para isótopos astatinos de amostra

Número de massa
Excesso de massa
Excesso em massa de
filha
Energia média de decaimento
alfa
 Meia-vida Probabilidade
de
decadência alfa		 Meia-vida de
decaimento alfa
207 -13,243 MeV -19,116 MeV 5,873 MeV 1,80 h 8,6 % 20,9 h
208 -12,491 MeV -18,243 MeV 5,752 MeV 1,63 h 0,55 % 12,3 d
209 -12,880 MeV -18,638 MeV 5,758 MeV 5,41 h 4,1 % 5,5 d
210 -11,972 MeV -17,604 MeV 5,632 MeV 8,1 h 0,175 % 193 d
211 -11,647 MeV -17,630 MeV 5,983 MeV 7,21 h 41,8 % 17,2 h
212 -8,621 MeV -16,436 MeV 7,825 MeV 0,31 s ≈100% 0,31 s
213 -6,579 MeV -15,834 MeV 9.255 MeV 125 ns 100 % 125 ns
214 -3,380 MeV -12,366 MeV 8,986 MeV 558 ns 100 % 558 ns
219 10,397 MeV 4.073 MeV 6,324 MeV 56 s 97 % 58 s
220 14,350 MeV 8,298 MeV 6.052 MeV 3,71 min 8 % 46,4 min
221 16,810 MeV 11,244 MeV 5.566 MeV 2,3 min experimentalmente
alfa estável 		∞

Astatine tem 23 isômeros nucleares (núcleos com um ou mais núcleons  - prótons ou nêutrons  - em um estado excitado ). A isomeria nuclear também pode ser chamado de " meta -state"; isso significa que o sistema tem mais energia interna do que o " estado fundamental " (o estado com a menor energia interna possível), fazendo com que o primeiro decaia para o segundo. Pode haver mais de um isômero para cada isótopo. O mais estável deles é astatine-202m1, que tem meia-vida de cerca de 3 minutos; isto é mais longo do que aqueles de todos os estados fundamentais, exceto aqueles dos isótopos 203–211 e 220. O menos estável é astatine-214m1; sua meia-vida de 265 ns é mais curta do que a de todos os estados fundamentais, exceto a de astatine-213.

A energia de decaimento alfa segue a mesma tendência de outros elementos pesados. Isótopos astatinos mais leves têm energias bastante altas de decaimento alfa, que se tornam mais baixas à medida que os núcleos se tornam mais pesados. No entanto, astatine-211 tem uma energia significativamente maior do que o isótopo anterior; tem um núcleo com 126 nêutrons e 126 é um número mágico (correspondendo a uma camada de nêutrons preenchida). Apesar de ter um tempo de meia-vida semelhante ao do isótopo anterior (8,1 horas para astatine-210 e 7,2 horas para astatine-211), a probabilidade de decaimento alfa é muito maior para o último: 41,8 por cento contra apenas 0,18 por cento. Os dois isótopos a seguir liberam ainda mais energia, com astatine-213 liberando a maior quantidade de energia de todos os isótopos astatine. Por esta razão, é o isótopo astato de vida mais curta. Embora os isótopos astatos mais pesados ​​liberem menos energia, nenhum isótopo astato de vida longa existe; isso acontece devido ao papel crescente do decaimento beta . Este modo de decaimento é especialmente importante para astato: já em 1950, foi postulado que o elemento não tem isótopos beta-estáveis (ou seja, aqueles que não sofrem decaimento beta de todo), embora medições de massa nuclear revelem que 215 At é de fato beta-estável, pois tem a menor massa de todos os isóbaros com A = 215. Um modo de decaimento beta foi encontrado para todos os outros isótopos astatine exceto para astatine-213, astatine-214 e astatine-216m. Entre outros isótopos: o astatine-210 e os isótopos mais leves decaem por emissão de pósitrons ; astatine-216 e os isótopos mais pesados ​​sofrem decaimento beta ; astatine-212 pode decair de qualquer maneira; e o astatine-211 decai por captura de elétrons .

O isótopo mais estável de astatine é astatine-210, que tem meia-vida de cerca de 8,1 horas. O modo de decaimento primário deste isótopo é a emissão de pósitrons para o emissor alfa de vida relativamente longa, o polônio-210 . No total, apenas cinco isótopos de astato têm meia-vida superior a uma hora: aqueles entre 207 e 211. O isótopo de estado fundamental menos estável é astato-213, com meia-vida de cerca de 125 nanossegundos . Ele sofre decadência alfa para o isótopo de vida extremamente longa (na prática, estável) bismuto-209 .

Veja também

Referências

  1. ^ a b c d Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The N UBASE Evaluation of nuclear and decay properties" , Nuclear Physics A , 729 : 3-128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
  2. ^ a b c d e Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The N UBASE Evaluation of nuclear and decay properties" , Nuclear Physics A , 729 : 3-128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
  3. ^ a b c Lavrukhina & Pozdnyakov 1966 , p. 232
  4. ^ Rankama, Kalervo (1956). Geologia isotópica (2ª ed.). Pergamon Press. p. 403. ISBN 978-0-470-70800-2.
  5. ^ Audi, G .; Kondev, FG; Wang, M .; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "A avaliação NUBASE2016 das propriedades nucleares" (PDF) . Chinese Física C . 41 (3): 030001. bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .