Isotoper av vismut
Vismutisotoper är varianter av det kemiska elementet vismut med olika antal neutroner i kärnan . Vismutisotoper är kända med masstal från 184 till 220 (antal protoner 83, neutroner från 101 till 137) och mer än 50 nukleära isomerer .
Naturlig vismut är ett monoisotopiskt element som består av en enda isotop 209Bi . Den är instabil, men har en enorm halveringstid , mycket längre än universums ålder , 1,9·10 19 år. [1] Genomgår alfasönderfall , en dotterisotop av stabil tallium-205 .
I naturen finns också spårmängder av andra vismutisotoper som ingår i den radioaktiva serien av uran och torium . Av dessa är 210 Bi den mest stabila (halveringstid 5 dagar, en del av sönderfallskedjan av uran-238).
De artificiella isotoperna av vismut som har längst livslängd är 210m Bi ( halveringstid 3 miljoner år), 208 Bi (halveringstid 368 tusen år), 207 Bi (halveringstid 33 år). Andra isotoper har en halveringstid på mindre än ett år.
Applikation
212 Bi [2] och 213 Bi [3] är lovande isotoper för cancerterapi med alfapartiklar. Halveringstiden är 60 och 45 minuter, de slutliga isotoperna är 208 Pb respektive 209 Bi. Förfallskedjan skapar alfa- och betastrålning. Isotopen införs i kompositionen av ett farmaceutiskt preparat, som endast absorberas av de drabbade cellerna. Alfa-partiklar har en mycket kort fri väg i vävnader, i proportion till cellstorleken. Den destruktiva effekten av joniserande strålning är alltså koncentrerad till de drabbade vävnaderna, och alfastrålningens höga destruktiva förmåga dödar effektivt de drabbade cellerna.
212 Bi går in i sönderfallskedjan av 232 U , en artificiell isotop som erhålls genom neutronbestrålning i en reaktor av den naturliga toriumisotopen 232 Th . För medicinska ändamål skapas mobila 212 Bi-generatorer, från vilka den ackumulerade vismuten tvättas ut kemiskt.
Vismut isotoptabell
| Nuklidsymbol _ |
historiskt namn | Z ( p ) | N( n ) | Isotopmassa [4] ( a.u.m. ) |
Halveringstid [ 5] (T 1/2 ) |
Decay kanal | Förfallande produkt | Spinn och paritet av kärnan [5] |
Isotopens förekomst i naturen |
Omfång av förändringar i isotopisk förekomst i naturen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Excitationsenergi | ||||||||||
| 184 Bi | 83 | 101 | 184.00112(14)# | 6,6(15) ms | 3+# | |||||
| 184m Bi | 150(100)# keV | 13(2) ms | 10−# | |||||||
| 185 Bi | 83 | 102 | 184.99763(6)# | 2# ms | sid | 184Pb _ | 9/2−# | |||
| α (sällsynt) | 181Tl _ | |||||||||
| 185m Bi | 70(50)# keV | 49(7) µs | α | 181Tl _ | 1/2+ | |||||
| sid | 184Pb _ | |||||||||
| 186 Bi | 83 | 103 | 185,99660(8) | 14.8(7) ms | α | 182Tl _ | (3+) | |||
| β + (sällsynt) | 186Pb _ | |||||||||
| 186m Bi | 270(140)# keV | 9.8(4) ms | α | 182Tl _ | (10−) | |||||
| β + | 186Pb _ | |||||||||
| 187 Bi | 83 | 104 | 186,993158(16) | 32(3) ms | α (50 %) | 183Tl _ | 9/2−# | |||
| β + (50 %) | 187Pb _ | |||||||||
| 187m Bi | 101(20) keV | 320(70) µs | 1/2+# | |||||||
| 187n Bi | 252(1) keV | 7(5) µs | (13/2+) | |||||||
| 188 Bi | 83 | 105 | 187,99227(5) | 44(3) ms | α | 184Tl _ | 3+# | |||
| β + (sällsynt) | 188Pb _ | |||||||||
| 188m Bi | 210(140)# keV | 220(40) ms | α | 184Tl _ | (10−) | |||||
| β + (sällsynt) | 188Pb _ | |||||||||
| 189 Bi | 83 | 106 | 188,98920(6) | 674(11) ms | α (51 %) | 185Tl _ | (9/2−) | |||
| β + (49 %) | 189 Pb | |||||||||
| 189m Bi | 181(6) keV | 5,0(1) ms | (1/2+) | |||||||
| 189n Bi | 357(1) keV | 880(50) ns | (13/2+) | |||||||
| 190 Bi | 83 | 107 | 189,9883(2) | 6.3(1) s | α (77 %) | 186Tl _ | (3+) | |||
| β + (30 %) | 190 Pb | |||||||||
| 190m Bi | 420(180) keV | 6.2(1) s | α (70 %) | 186Tl _ | (10−) | |||||
| β + (23 %) | 190 Pb | |||||||||
| 190n Bi | 690(180) keV | >500(100) ns | 7+# | |||||||
| 191 Bi | 83 | 108 | 190,985786(8) | 12.3(3) s | α (60 %) | 187Tl _ | (9/2−) | |||
| β + (40 %) | 191Pb _ | |||||||||
| 191m Bi | 240(4) keV | 124(5) ms | α (75 %) | 187Tl _ | (1/2+) | |||||
| β + (25 %) | 191Pb _ | |||||||||
| 192 Bi | 83 | 109 | 191,98546(4) | 34.6(9) s | β + (82 %) | 192Pb _ | (3+) | |||
| α (18%) | 188Tl _ | |||||||||
| 192m Bi | 150(30) keV | 39.6(4) s | β + (90,8 %) | 192Pb _ | (10−) | |||||
| α (9,2%) | 188Tl _ | |||||||||
| 193 Bi | 83 | 110 | 192,98296(1) | 67(3) s | β + (95 %) | 193Pb _ | (9/2−) | |||
| α (5%) | 189Tl _ | |||||||||
| 193m Bi | 308(7) keV | 3.2(6) s | α (90 %) | 189Tl _ | (1/2+) | |||||
| β + (10 %) | 193Pb _ | |||||||||
| 194 Bi | 83 | 111 | 193,98283(5) | 95(3) s | β + (99,54%) | 194Pb _ | (3+) | |||
| α (0,46 %) | 190 TL | |||||||||
| 194m Bi | 110(70) keV | 125(2) s | β + | 194Pb _ | (6+, 7+) | |||||
| α (sällsynt) | 190 TL | |||||||||
| 194n Bi | 230(90)# keV | 115(4) s | (10−) | |||||||
| 195 Bi | 83 | 112 | 194,980651(6) | 183(4) s | β + (99,97%) | 195 Pb | (9/2−) | |||
| α (0,03%) | 191Tl _ | |||||||||
| 195m Bi | 399(6) keV | 87(1) s | β + (67 %) | 195 Pb | (1/2+) | |||||
| α (33%) | 191Tl _ | |||||||||
| 195n Bi | 2311,4+X keV | 750(50) ns | (29/2−) | |||||||
| 196 Bi | 83 | 113 | 195,980667(26) | 5,1(2) min | β + (99,99 %) | 196Pb _ | (3+) | |||
| α (0,00115%) | 192Tl _ | |||||||||
| 196m Bi | 166,6(30) keV | 0,6(5) s | IP | 196 Bi | (7+) | |||||
| β + | 196Pb _ | |||||||||
| 196n Bi | 270(3) keV | 4.00(5) min | (10−) | |||||||
| 197 Bi | 83 | 114 | 196,978864(9) | 9,33 (50) min | β + (99,99 %) | 197 Pb | (9/2−) | |||
| α (10 −4 %) | 193Tl _ | |||||||||
| 197m Bi | 690(110) keV | 5,04(16) min | α (55 %) | 193Tl _ | (1/2+) | |||||
| β + (45 %) | 197 Pb | |||||||||
| IP (0,3 %) | 197 Bi | |||||||||
| 197n Bi | 2129,3(4) keV | 204(18) ns | (23/2−) | |||||||
| 197p Bi | 2360,4(5)+X keV | 263(13) ns | (29/2−) | |||||||
| 197q Bi | 2383,1(7)+X keV | 253(39) ns | (29/2−) | |||||||
| 197r Bi | 2929,5(5) keV | 209(30) ns | (31/2−) | |||||||
| 198 Bi | 83 | 115 | 197,97921(3) | 10,3(3) min | β + | 198 Pb | (2+, 3+) | |||
| 198m Bi | 280(40) keV | 11,6(3) min | β + | 198 Pb | (7+) | |||||
| 198n Bi | 530(40) keV | 7.7(5) s | 10− | |||||||
| 199 Bi | 83 | 116 | 198,977672(13) | 27(1) min | β + | 199 Pb | 9/2− | |||
| 199m Bi | 667(4) keV | 24,70(15) min | β + (98%) | 199 Pb | (1/2+) | |||||
| IP (2%) | 199 Bi | |||||||||
| α (0,01%) | 195Tl _ | |||||||||
| 199n Bi | 1947(25) keV | 0,10(3) µs | (25/2+) | |||||||
| 199p Bi | ~2547,0 keV | 168(13) ns | 29/2− | |||||||
| 200 Bi | 83 | 117 | 199,978132(26) | 36,4(5) min | β + | 200Pb _ | 7+ | |||
| 200m Bi | 100(70)# keV | 31(2) min | EZ (90 %) | 200Pb _ | (2+) | |||||
| IP (10 %) | 200 Bi | |||||||||
| 200n Bi | 428,20(10) keV | 400(50) ms | (10−) | |||||||
| 201 Bi | 83 | 118 | 200,977009(16) | 108(3) min | β + (99,99 %) | 201Pb _ | 9/2− | |||
| α (10 −4 %) | 197Tl _ | |||||||||
| 201m Bi | 846,34(21) keV | 59,1(6) min | EZ (92,9 %) | 201Pb _ | 1/2+ | |||||
| IP (6,8 %) | 201 Bi | |||||||||
| α (0,3 %) | 197Tl _ | |||||||||
| 201n Bi | 1932,2+X keV | 118(28) ns | (25/2+) | |||||||
| 201p Bi | 1971,2+X keV | 105(75) ns | (27/2+) | |||||||
| 201q Bi | 2739,90(20)+X keV | 124(4) ns | (29/2−) | |||||||
| 202 Bi | 83 | 119 | 201,977742(22) | 1,72(5) h | β + | 202Pb _ | 5(+#) | |||
| α (10 −5 %) | 198Tl _ | |||||||||
| 202m Bi | 615(7) keV | 3,04(6) µs | (10#)- | |||||||
| 202n Bi | 2607,1(5) keV | 310(50) ns | (17+) | |||||||
| 203 Bi | 83 | 120 | 202,976876(23) | 11.76(5) h | β + | 203Pb _ | 9/2− | |||
| α (10 −5 %) | 199Tl _ | |||||||||
| 203m Bi | 1098,14(7) keV | 303(5) ms | IP | 203 Bi | 1/2+ | |||||
| 203n Bi | 2041.5(6) keV | 194(30) ns | 25/2+ | |||||||
| 204 Bi | 83 | 121 | 203,977813(28) | 11.22(10) h | β + | 204Pb _ | 6+ | |||
| 204m Bi | 805,5(3) keV | 13,0(1) ms | IP | 204 Bi | 10− | |||||
| 204n Bi | 2833,4(11) keV | 1.07(3) ms | (17+) | |||||||
| 205 Bi | 83 | 122 | 204,977389(8) | 15.31(4) dagar | β + | 205Pb _ | 9/2− | |||
| 206 Bi | 83 | 123 | 205,978499(8) | 6.243(3) dagar | β + | 206Pb _ | 6(+) | |||
| 206m Bi | 59,897(17) keV | 7,7(2) µs | (4+) | |||||||
| 206n Bi | 1044,8(5) keV | 890(10) µs | (10−) | |||||||
| 207 Bi | 83 | 124 | 206,9784707(26) | 32,9(14) år | β + | 207Pb _ | 9/2− | |||
| 207m Bi | 2101,49(16) keV | 182(6) µs | 21/2+ | |||||||
| 208 Bi | 83 | 125 | 207,9797422(25) | 3,68(4)⋅10 5 år | β + | 208Pb _ | (5)+ | |||
| 208m Bi | 1571,1(4) keV | 2,58(4) ms | IP | 208 Bi | (10) | |||||
| 209 Bi | 83 | 126 | 208.9803987(16) [ca. ett] | 2.01(8)⋅10 19 år | α | 205Tl _ | 9/2− | 1 0000 | ||
| 210 Bi | Radium E | 83 | 127 | 209.9841204(16) [ca. 2] | 5.012(5) dagar | β − | 210po _ | 1− | spårmängder [ca. 3] | |
| α (1,32⋅10 −4 %) | 206Tl _ | |||||||||
| 210m Bi | 271,31(11) keV | 3.04(6)⋅10 6 år | α | 206Tl _ | 9− | |||||
| 211 Bi | Aktinium C | 83 | 128 | 210,987269(6) | 2,14(2) min | α (99,72 %) | 207Tl _ | 9/2− | spårmängder [ca. fyra] | |
| β − (0,276 %) | 211po _ | |||||||||
| 211m Bi | 1257(10) keV | 1,4(3) µs | (25/2−) | |||||||
| 212 Bi | Thorium C | 83 | 129 | 211.9912857(21) | 60,55(6) min | β - (64,05 %) | 212po _ | 1(−) | spårmängder [ca. 5] | |
| α (35,94 %) | 208Tl _ | |||||||||
| β − , α (0,014 %) | 208Pb _ | |||||||||
| 212m Bi | 250(30) keV | 25,0(2) min | α (67 %) | 208Tl _ | (9−) | |||||
| β − (33 %) | 212m Po | |||||||||
| β − , α (0,3 %) | 208Pb _ | |||||||||
| 212n Bi | 2200(200)# keV | 7,0(3) min | >16 | |||||||
| 213 Bi |
83 | 130 | 212.994385(5) | 45,59(6) min | β - (97,91 %) | 213 Po | 9/2− | |||
| α (2,09%) | 209Tl _ | |||||||||
| 214 Bi | Radium C | 83 | 131 | 213,998712(12) | 19,9(4) min | β - (99,97 %) | 214po _ | 1− | spårmängder [ca. 3] | |
| α (0,021 %) | 210Tl _ | |||||||||
| β − , α (0,003 %) | 210Pb _ | |||||||||
| 215 Bi | 83 | 132 | 215,001770(16) | 7,6(2) min | β − | 215 Po | (9/2−) | spårmängder [ca. fyra] | ||
| 215m Bi | 1347,5(25) keV | 36.9(6) s | IP (76,9 %) | 215 Bi | (25/2−) | |||||
| β − (23,1 %) | 215 Po | |||||||||
| 216 Bi | 83 | 133 | 216.006306(12) | 2,17(5) min | β − | 216po _ | (6-, 7-) | |||
| 216m Bi | 24(19) keV | 6,6(21) min | β − | 216po _ | 3-# | |||||
| 217 Bi | 83 | 134 | 217.009372(19) | 98,5(8) s | β − | 217 Po | 9/2−# | |||
| 217m Bi | 1480(40) keV | 2,70(6) µs | IP | 217 Bi | 25/2−# | |||||
| 218 Bi | 83 | 135 | 218.014188(29) | 33(1) s | β − | 218po _ | (6-, 7-, 8-) | |||
| 219 Bi | 83 | 136 | 219,017480(210)# | 8.7(29) s | β − | 219 Po | 9/2-# | |||
| 220 Bi | 83 | 137 | 220,022350(320)# | 9,5(57) s | β − | 220po _ | ett-# | |||
- ↑ Massmätningar av bly-208 publicerade 2022 förbättrar noggrannheten hos vismut-209-massan: M Bi209 = 208.980 397 2(8) a.m.u. [6]
- ↑ Massmätningar av bly-208 publicerade 2022 förbättrar noggrannheten hos vismut-210-massan: M Bi210 = 209.984 118 9(8) a.m.u. [6]
- ↑ 1 2 Mellanliggande sönderfallsprodukt av uran-238
- ↑ 1 2 Mellanliggande sönderfallsprodukt av uran-235
- ↑ Mellanliggande sönderfallsprodukt av torium-232
Förklaringar till tabellen
- Isotopförekomster ges för de flesta naturliga prover. För andra källor kan värdena variera kraftigt.
- Indexen 'm', 'n', 'p', 'q', 'r' (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
- ↑ Pierre de Marcillac, Noël Coron, Gérard Dambier, Jacques Leblanc och Jean-Pierre Moalic. Experimentell detektion av α-partiklar från det radioaktiva sönderfallet av naturlig vismut (engelska) // Nature : journal. - 2003. - April ( vol. 422 , nr 6934 ). - s. 876-878 . - doi : 10.1038/nature01541 . — . — PMID 12712201 .
- ↑ Metod för att erhålla radionukliden vismut-212
- ↑ Imam, S. Framsteg inom cancerterapi med alfa-emittrar: en recension // International Journal of Radiation Oncology Biology Physics: journal. - 2001. - Vol. 51 . — S. 271 . - doi : 10.1016/S0360-3016(01)01585-1 .
- ↑ 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 .
- ↑ 1 2 Data baserad på Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH NUBASE-utvärderingen av kärn- och förfallsegenskaper // Kärnfysik A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
- ↑ 1 2 Kromer K. et al., High-precision mass measurement of double magic 208 Pb, arΧiv : 2210.11602 .
| isotoper | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||