Isotoper av tantal
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 28 april 2019; kontroller kräver 4 redigeringar .Isotoper av tantal är varianter av det kemiska grundämnet tantal , som har ett annat antal neutroner i kärnan . Kända isotoper av tantal med masstal från 155 till 190 (antalet protoner 73, neutroner från 82 till 117) och mer än 30 kärnisomerer .
Naturligt tantal består av en blandning av en stabil isotop och en stabil isomer:
- 180m Ta ( isotopisk mängd 0,012%)
- 181 Ta (99,988 % isotopisk mängd)
Den artificiella isotopen som lever längst är 179 Ta, med en halveringstid på 1,82 år.
180m Ta
180m Ta är den enda stabila (inom känsligheten för modern teknik) isomeren. Till skillnad från radio- eller kosmogena kortlivade radionuklider har den funnits i jordskorpan sedan dess bildande, förekommer i naturligt tantal i ett förhållande av 1 till 8300. Även om 180m Ta teoretiskt sett kan sönderfalla på minst tre sätt ( isomer transition , beta- minus sönderfall , elektroninfångning ), varav ingen har upptäckts experimentellt; den nedre gränsen för dess halveringstid är 4,5⋅10 16 år [1] . Samtidigt är grundtillståndet på 180 Ta beta-aktivt med en halveringstid på 8,154(6) timmar [1] . Grundtillståndets spinn och paritet är 1 + , isomeren är 9 − [1] . På grund av den stora skillnaden mellan tillståndens spinn och deras energiers närhet (den isomera nivån ligger över grundtillståndet med 75,3(14) keV [1] ), är den isomera övergången extremt starkt undertryckt. Det förväntas att 180m Ta, liksom alla andra kärnisomerer, artificiellt kan överföras till grundtillståndet genom stimulerad emission , när det bestrålas med gammastrålar med en energi som är exakt lika med skillnaden mellan energierna i det exciterade och grundtillståndet.
Tabell över isotoper av tantal
| Nuklidsymbol _ |
Z ( p ) | N( n ) | Isotopmassa [2] ( a.u.m. ) |
Halveringstid [ 1] (T 1/2 ) |
Decay kanal | Förfallande produkt | Spinn och paritet av kärnan [1] |
Isotopens förekomst i naturen |
Omfång av förändringar i isotopisk förekomst i naturen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Excitationsenergi | |||||||||
| 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 | ||||||||
| 156m Ta | 102(7) keV | 0,36(4) s | sid | 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 | ||||||||
| 159m 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# med | 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) µs | (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) µs | 5/2− | ||||||
| 177m3 Ta | 1355,01(19) keV | 5,31(25) µs | 21/2− | ||||||
| 177m4 Ta | 4656,3(5) keV | 133(4) µs | 49/2− | ||||||
| 178 Ta | 73 | 105 | 177,945778(16) | 9,31(3) min | β + | 178 hf | 1+ | ||
| 178m1Ta _ | 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) år | EZ | 179 Hf | 7/2+ | ||
| 179m1 Ta | 30,7(1) keV | 1,42(8) µs | (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) µs | (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 | stabil (>4,5⋅10 16 år) [1] [ca. ett] | 9− | 1,2(2)⋅10 −4 | |||||
| 180m2 Ta | 1452,40(18) keV | 31,2(14) µs | 15− | ||||||
| 180m3 Ta | 3679,0(11) keV | 2,0(5) µs | (22−) | ||||||
| 180m4 Ta | 4171,0+X keV | 17(5) µs | (23 24 25) | ||||||
| 181 Ta | 73 | 108 | 180,9479958(20) | stabil | 7/2+ | 0,99988(2) | |||
| 181m1 Ta | 6,238(20) keV | 6,05(12) µs | 9/2− | ||||||
| 181m2 Ta | 615,21(3) keV | 18(1) µs | 1/2+ | ||||||
| 181m3 Ta | 1485(3) keV | 25(2) µs | 21/2− | ||||||
| 181m4 Ta | 2230(3) keV | 210(20) µs | 29/2− | ||||||
| 182 Ta | 73 | 109 | 181,9501518(19) | 114,43(3) dagar | β − | 182W _ | 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) dagar | β − | 183W _ | 7/2+ | ||
| 183m Ta | 73,174(12) keV | 107(11) ns | 9/2− | ||||||
| 184 Ta | 73 | 111 | 183,954008(28) | 8.7(1) h | β − | 184W _ | (5−) | ||
| 185 Ta | 73 | 112 | 184,955559(15) | 49,4(15) min | β − | 185W _ | (7/2+)# | ||
| 185m Ta | 1308(29) keV | >1 ms | (21/2−) | ||||||
| 186 Ta | 73 | 113 | 185,95855(6) | 10,5(3) min | β − | 186W _ | (2−,3−) | ||
| 186m Ta | 1,54(5) min | ||||||||
| 187 Ta | 73 | 114 | 186.96053(21)# | 2# min [>300 ns] |
β − | 187W _ | 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 | |||||
- ↑ Den enda isomeren vars sönderfall aldrig har observerats experimentellt. Teoretiskt kan den genomgå en isomer övergång i 180 Ta, β -sönderfall i 180 W eller elektroninfångning i 180 Hf.
Förklaringar till tabellen
- Isotopförekomster ges för de flesta naturliga prover. För andra källor kan värdena variera kraftigt.
- Indexen 'm', 'n', 'p' (bredvid symbolen) anger nuklidens exciterade isomera tillstånd.
- Symboler i fet stil indikerar stabila nedbrytningsprodukter. Symbolerna i fet kursiv stil betecknar radioaktiva sönderfallsprodukter som har halveringstider som är jämförbara med eller högre än jordens ålder och därför finns i den naturliga blandningen.
- Värden markerade med en hash (#) härleds inte enbart från experimentella data, utan är (åtminstone delvis) uppskattade från systematiska trender i närliggande nuklider (med samma Z- och N -förhållanden ). Osäkerhetsspinn och/eller paritetsvärden är omgivna inom parentes.
- Osäkerhet anges som ett tal inom parentes, uttryckt i enheter av den sista signifikanta siffran, betyder en standardavvikelse (med undantag för mängden och standardatommassan för en isotop enligt IUPAC -data , för vilken en mer komplex definition av osäkerhet är Begagnade). Exempel: 29770,6(5) betyder 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) betyder 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) betyder −2200,2 ± 1,8.
Anteckningar
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Data baserad på Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Nubase2020-utvärderingen av nukleära egenskaper // Kinesisk fysik C . - 2021. - Vol. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- ↑ Data från Wang M. , Audi G. , Kondev FG , Huang WJ , Naimi S. , Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). utvärdering av indata; och justeringsprocedurer (engelska) // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , iss. 3 . - P. 030002-1-030002-344 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030002 .
| isotoper | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||