Isótopos de chumbo - Isotopes of lead

Principais isótopos de chumbo   ( 82 Pb)
Isótopo Decair
abundância meia-vida ( t 1/2 ) modo produtos
202 Pb syn 5,25 (28) × 10 4  y ε 202 Tl
204 Pb 1,4% estábulo
205 Pb vestígio 1,73 (7) × 10 7  y ε 205 Tl
206 Pb 24,1% estábulo
207 Pb 22,1% estábulo
208 Pb 52,4% estábulo
209 Pb vestígio 3,253 (14) h β - 209 Bi
210 Pb vestígio 22,3 (22) y β - 210 Bi
211 Pb vestígio 36,1 (2) min β - 211 Bi
212 Pb vestígio 10,64 (1) h β - 212 Bi
214 Pb vestígio 26,8 (9) min β - 214 Bi
Abundâncias isotópicas variam muito por amostra
Peso atômico padrão A r, padrão (Pb)

O chumbo ( 82 Pb) tem quatro isótopos estáveis : 204 Pb, 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb. O chumbo-204 é inteiramente um nuclídeo primordial e não é um nuclídeo radiogênico . Os três isótopos chumbo-206, chumbo-207 e chumbo-208 representam as extremidades de três cadeias de decaimento : a série do urânio (ou série do rádio), a série do actínio e a série do tório , respectivamente; uma quarta cadeia de decaimento, a série de neptúnio , termina com o isótopo de tálio 205 Tl. As três séries que terminam em chumbo representam os produtos da cadeia de decaimento de 238 U , 235 U e 232 Th primordiais de vida longa , respectivamente. No entanto, cada um deles também ocorre, até certo ponto, como isótopos primordiais que foram feitos em supernovas, ao invés de radiogenicamente como produtos filhos. A proporção fixa de chumbo-204 para as quantidades primordiais dos outros isótopos de chumbo pode ser usada como linha de base para estimar as quantidades extras de chumbo radiogênico presente nas rochas como resultado da decomposição do urânio e do tório. (Veja datação chumbo-chumbo e datação urânio-chumbo ).

Os radioisótopos de vida mais longa são 205 Pb com meia-vida de 17,3 milhões de anos e 202 Pb com meia-vida de 52.500 anos. Um radioisótopo natural de vida mais curta, 210 Pb com meia-vida de 22,3 anos, é útil para estudar a cronologia de sedimentação de amostras ambientais em escalas de tempo menores que 100 anos.

As abundâncias relativas dos quatro isótopos estáveis ​​são de aproximadamente 1,5%, 24%, 22% e 52,5%, combinando-se para dar um peso atômico padrão (média ponderada pela abundância dos isótopos estáveis) de 207,2 (1). O chumbo é o elemento com o isótopo estável mais pesado, 208 Pb. (O 209 Bi , mais massivo , há muito considerado estável, na verdade tem meia-vida de 2,01 × 10 19 anos.) Um total de 43 isótopos de chumbo são conhecidos, incluindo espécies sintéticas muito instáveis.

Em seu estado totalmente ionizado, o isótopo 205 Pb também se torna estável.

Lista de isótopos

Nuclídeo

Nome histórico
Z N Massa isotópica ( Da )
Meia vida

Modo de decaimento


Isótopo filha

Giro e
paridade
Abundância natural (fração molar)
Energia de excitação Proporção normal Faixa de variação
178 Pb 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 -)
180 Pb 82 98 179,997918 (22) 4,5 (11) ms α 176 Hg 0+
181 Pb 82 99 180,99662 (10) 45 (20) ms α (98%) 177 Hg (9/2 -)
β + (2%) 181 Tl
182 Pb 82 100 181,992672 (15) 60 (40) ms
[55 (+ 40−35) ms]
α (98%) 178 Hg 0+
β + (2%) 182 Tl
183 Pb 82 101 182,99187 (3) 535 (30) ms α (94%) 179 Hg (3 / 2−)
β + (6%) 183 Tl
183m Pb 94 (8) keV 415 (20) ms α 179 Hg (13/2 +)
β + (raro) 183 Tl
184 Pb 82 102 183,988142 (15) 490 (25) ms α 180 Hg 0+
β + (raro) 184 Tl
185 Pb 82 103 184,987610 (17) 6,3 (4) s α 181 Hg 3/2−
β + (raro) 185 Tl
185m Pb 60 (40) # keV 4,07 (15) s α 181 Hg 13/2 +
β + (raro) 185 Tl
186 Pb 82 104 185,984239 (12) 4,82 (3) s α (56%) 182 Hg 0+
β + (44%) 186 Tl
187 Pb 82 105 186,983918 (9) 15,2 (3) s β + 187 Tl (3 / 2−)
α 183 Hg
187m Pb 11 (11) keV 18,3 (3) s β + (98%) 187 Tl (13/2 +)
α (2%) 183 Hg
188 Pb 82 106 187,980874 (11) 25,5 (1) s β + (91,5%) 188 Tl 0+
α (8,5%) 184 Hg
188m1 Pb 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−)
189m1 Pb 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) μs (10) +
190 Pb 82 108 189,978082 (13) 71 (1) s β + (99,1%) 190 Tl 0+
α (0,9%) 186 Hg
190m1 Pb 2614,8 (8) keV 150 ns (10) +
190m2 Pb 2618 (20) keV 25 μs (12+)
190m3 Pb 2658,2 (8) keV 7,2 (6) μs (11) -
191 Pb 82 109 190,97827 (4) 1,33 (8) min β + (99,987%) 191 Tl (3 / 2−)
α (0,013%) 187 Hg
191m Pb 20 (50) keV 2,18 (8) min β + (99,98%) 191 Tl 13/2 (+)
α (0,02%) 187 Hg
192 Pb 82 110 191,975785 (14) 3,5 (1) min β + (99,99%) 192 Tl 0+
α (0,0061%) 188 Hg
192m1 Pb 2581,1 (1) keV 164 (7) ns (10) +
192m2 Pb 2625,1 (11) keV 1,1 (5) μs (12+)
192m3 Pb 2743,5 (4) keV 756 (21) ns (11) -
193 Pb 82 111 192,97617 (5) 5 # min β + 193 Tl (3 / 2−)
193m1 Pb 130 (80) # keV 5,8 (2) min β + 193 Tl 13/2 (+)
193m2 Pb 2612,5 (5) + X keV 135 (+ 25-15) ns (33/2 +)
194 Pb 82 112 193,974012 (19) 12,0 (5) min β + (100%) 194 Tl 0+
α (7,3 × 10 -6 %) 190 Hg
195 Pb 82 113 194,974542 (25) ~ 15 min β + 195 Tl 3/2 # -
195m1 Pb 202,9 (7) keV 15,0 (12) min β + 195 Tl 13/2 +
195m2 Pb 1759,0 (7) keV 10,0 (7) μs 21 / 2−
196 Pb 82 114 195,972774 (15) 37 (3) min β + 196 Tl 0+
α (3 × 10 −5 %) 192 Hg
196m1 Pb 1049,20 (9) keV <100 ns 2+
196m2 Pb 1738,27 (12) keV <1 μs 4+
196m3 Pb 1797,51 (14) keV 140 (14) ns 5−
196m4 Pb 2693,5 (5) keV 270 (4) ns (12+)
197 Pb 82 115 196,973431 (6) 8,1 (17) min β + 197 Tl 3/2−
197m1 Pb 319,31 (11) keV 42,9 (9) min β + (81%) 197 Tl 13/2 +
TI (19%) 197 Pb
α (3 × 10 −4 %) 193 Hg
197m2 Pb 1914,10 (25) keV 1,15 (20) μs 21 / 2−
198 Pb 82 116 197,972034 (16) 2,4 (1) h β + 198 Tl 0+
198m1 Pb 2141,4 (4) keV 4,19 (10) μs (7) -
198m2 Pb 2231,4 (5) keV 137 (10) ns (9) -
198m3 Pb 2820,5 (7) keV 212 (4) ns (12) +
199 Pb 82 117 198,972917 (28) 90 (10) min β + 199 Tl 3/2−
199m1 Pb 429,5 (27) keV 12,2 (3) min TI (93%) 199 Pb (13/2 +)
β + (7%) 199 Tl
199m2 Pb 2563,8 (27) keV 10,1 (2) μs (29 / 2−)
200 Pb 82 118 199,971827 (12) 21,5 (4) h β + 200 Tl 0+
201 Pb 82 119 200,972885 (24) 9,33 (3) h CE (99%) 201 Tl 5 / 2−
β + (1%)
201m1 Pb 629,14 (17) keV 61 (2) s 13/2 +
201m2 Pb 2718,5 + X keV 508 (5) ns (29 / 2−)
202 Pb 82 120 201,972159 (9) 5,25 (28) × 10 4  y CE (99%) 202 Tl 0+
α (1%) 198 Hg
202m1 Pb 2169,83 (7) keV 3,53 (1) h TI (90,5%) 202 Pb 9−
CE (9,5%) 202 Tl
202m2 Pb 4142,9 (11) keV 110 (5) ns (16+)
202m3 Pb 5345,9 (13) keV 107 (5) ns (19−)
203 Pb 82 121 202,973391 (7) 51,873 (9) h CE 203 Tl 5 / 2−
203m1 Pb 825,20 (9) keV 6,21 (8) s ISTO 203 Pb 13/2 +
203m2 Pb 2949,47 (22) keV 480 (7) ms 29 / 2−
203m3 Pb 2923,4 + X keV 122 (4) ns (25 / 2−)
204 Pb 82 122 203,9730436 (13) Estável observacionalmente 0+ 0,014 (1) 0,0104–0,0165
204m1 Pb 1274,00 (4) keV 265 (10) ns 4+
204m2 Pb 2185,79 (5) keV 67,2 (3) min 9−
204m3 Pb 2264,33 (4) keV 0,45 (+ 10−3) μs 7−
205 Pb 82 123 204,9744818 (13) 1,73 (7) × 10 7  y CE 205 Tl 5 / 2−
205m1 Pb 2,329 (7) keV 24,2 (4) μs 1/2−
205m2 Pb 1013,839 (13) keV 5,55 (2) ms 13/2 +
205m3 Pb 3195,7 (5) keV 217 (5) ns 25 / 2−
206 Pb Radium G 82 124 205,9744653 (13) Estável observacionalmente 0+ 0,241 (1) 0,2084–0,2748
206m1 Pb 2200,14 (4) keV 125 (2) μs 7−
206m2 Pb 4027,3 (7) keV 202 (3) ns 12+
207 Pb Actinium D 82 125 206,9758969 (13) Estável observacionalmente 1/2− 0,221 (1) 0,1762–0,2365
207m Pb 1633,368 (5) keV 806 (6) ms ISTO 207 Pb 13/2 +
208 Pb Thorium D 82 126 207,9766521 (13) Estável observacionalmente 0+ 0,524 (1) 0,5128–0,5621
208m Pb 4895 (2) keV 500 (10) ns 10+
209 Pb 82 127 208,9810901 (19) 3,253 (14) h β - 209 Bi 9/2 + Vestígio
210 Pb Radium D
Radiolead
Radio-lead
82 128 209,9841885 (16) 22,3 (22) y β - (100%) 210 Bi 0+ Vestígio
α (1,9 × 10 -6 %) 206 Hg
210m Pb 1278 (5) keV 201 (17) ns 8+
211 Pb Actinium B 82 129 210,9887370 (29) 36,1 (2) min β - 211 Bi 9/2 + Vestígio
212 Pb Thorium B 82 130 211,9918975 (24) 10,64 (1) h β - 212 Bi 0+ Vestígio
212m Pb 1335 (10) keV 6,0 (0,8) μs ISTO 212 Pb (8+)
213 Pb 82 131 212.996581 (8) 10,2 (3) min β - 213 Bi (9/2 +)
214 Pb Rádio B 82 132 213.9998054 (26) 26,8 (9) min β - 214 Bi 0+ Vestígio
214m Pb 1420 (20) keV 6,2 (0,3) μs ISTO 212 Pb 8 + #
215 Pb 82 133 215,004660 (60) 2,34 (0,19) min β - 215 Bi 9/2 + #
216 Pb 82 134 216,008030 (210) # 1,65 (0,2) min β - 216 Bi 0+
216m Pb 1514 (20) keV 400 (40) ns ISTO 216 Pb 8 + #
217 Pb 82 135 217.013140 (320) # 20 (5) s β - 217 Bi 9/2 + #
218 Pb 82 136 218.016590 (320) # 15 (7) s β - 218 Bi 0+
  1. ^ m Pb - 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. ^ Símbolo em negrito e itálico como filha - o produto filha está quase estável.
  6. ^ Símbolo em negrito como filha - o produto filha é estável.
  7. ^ () valor de rotação - Indica rotação com argumentos de atribuição fracos.
  8. ^ a b # - Os valores marcados com # não são derivados puramente de dados experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências de nuclídeos vizinhos (TNN).
  9. ^ a b c Usado na datação chumbo-chumbo
  10. ^ Acredita-se que sofra decaimento α para 200 Hg com meia-vida acima de 1,4 × 10 20 anos
  11. ^ Produto de decaimento final da cadeia de decaimento 4n + 2 (as séries de rádio ou urânio )
  12. ^ Kuhn, W. (1929). "LXVIII. Difusão da radiação γ de tório C ″ pelo rádio G e chumbo normal". The London, Edinburgh e Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science . 8 (52): 628. doi : 10.1080 / 14786441108564923 .
  13. ^ Acredita-se que sofra decaimento α para 202 Hg com meia-vida acima de 2,5 × 10 21 anos
  14. ^ Produto de decaimento final da cadeia de decaimento 4n + 3 (a série Actinium )
  15. ^ Acredita-se que sofra decaimento α para 203 Hg com meia-vida acima de 1,9 × 10 21 anos
  16. ^ Produto de decomposição final da cadeia de decomposição 4n (a série Thorium )
  17. ^ Nuclídeo estável observacionalmente mais pesado, que se acredita sofrer decaimento α para 204 Hg com meia-vida acima de 2,6 × 10 21 anos
  18. ^ Produto de decaimento intermediário de 237 Np
  19. ^ a b Produto de decaimento intermediário de 238 U
  20. ^ Produto de decaimento intermediário de 235 U
  21. ^ Produto de degradação intermediária de 232 Th


Lead-206

206 Pb é a etapa final na cadeia de decaimento do 238 U , a "série do rádio" ou "série do urânio". Em um sistema fechado, ao longo do tempo, uma dada massa de 238 U decairá em uma sequência de etapas culminando em 206 Pb. A produção de produtos intermediários eventualmente atinge um equilíbrio (embora isso leve muito tempo, pois a meia-vida de 234 U é de 245.500 anos). Uma vez que este sistema estabilizado seja alcançado, a proporção de 238 U para 206 Pb diminuirá de forma constante, enquanto as razões dos outros produtos intermediários entre si permanecem constantes.

Como a maioria dos radioisótopos encontrados na série de rádio, 206 Pb foi inicialmente denominada como uma variação do rádio, especificamente G rádio . É o produto do decaimento de 210 Po (historicamente chamado de rádio F ) por decaimento alfa e do muito mais raro 206 Tl ( rádio E II ) por decaimento beta .

O chumbo-206 foi proposto para uso em refrigerante de reator de fissão nuclear de criador rápido sobre o uso de mistura natural de chumbo (que também inclui outros isótopos de chumbo estáveis) como um mecanismo para melhorar a economia de nêutrons e suprimir significativamente a produção indesejada de subprodutos altamente radioativos.

Lead-204, -207 e -208

204 Pb é inteiramente primordial e, portanto, útil para estimar a fração dos outros isótopos de chumbo em uma dada amostra que também são primordiais, uma vez que as frações relativas dos vários isótopos de chumbo primordiais são constantes em todos os lugares. Qualquer excesso de chumbo-206, -207 e -208 é, portanto, considerado de origem radiogênica , permitindo que vários esquemas de datação de urânio e tório sejam usados ​​para estimar a idade das rochas (tempo desde sua formação) com base na abundância relativa de chumbo -204 para outros isótopos.

207 Pb é o fim da série actínio de 235 L .

208 Pb é o fim da série de tório de 232 Th . Embora represente apenas cerca de metade da composição do chumbo na maioria dos lugares da Terra, pode ser encontrado naturalmente enriquecido até cerca de 90% em minérios de tório. 208 Pb é o isótopo estável conhecido mais pesado de qualquer elemento, e também o núcleo duplamente mágico conhecido mais pesado , pois Z = 82 e N = 126 correspondem a conchas nucleares fechadas . Como consequência desta configuração particularmente estável, sua seção transversal de captura de nêutrons é muito baixa (ainda menor do que a do deutério no espectro térmico), tornando-a interessante para reatores rápidos resfriados com chumbo .

Referências

Massas de isótopos de:

Composições isotópicas e massas atômicas padrão de:

Dados de meia-vida, spin e isômero selecionados das seguintes fontes.