Az asztácium izotópjai
Wikimédia-listaszócikk / From Wikipedia, the free encyclopedia
Az asztáciumnak (At) 32 izotópja ismert, ezek mindegyike radioaktív, tömegszámuk a 191–229 tartományba esik. Ezen kívül 23 metastabil gerjesztett állapota is létezik. A leghosszabb élettartamú izotópja az 210At (felezési ideje 8,1 óra), a természetes bomlási sorokban előforduló izotópok közül a leghosszabb felezési idővel az 219At rendelkezik (56 másodperc).
Az asztáciumnak 32 izotópja ismert, ezek atomtömege (tömegszáma) 191, illetve 193–223.[1] Az asztáciumnak nincs stabil vagy hosszú élettartamú izotópja, és nem is várható, hogy létezne ilyen.[2]
Tömeg- szám |
Tömeg- felesleg [1] |
Leánymag tömeg- feleslege[1] |
Alfa-bomlás átlagos energiája |
Felezési idő[1] |
Alfa-bomlás valószínűsége[1] |
alfa felezési idő |
---|---|---|---|---|---|---|
207 | −13,243 MeV | −19,116 MeV | 5,873 MeV | 1,80 óra | 8,6% | 20,9 óra |
208 | −12,491 MeV | −18,243 MeV | 5,752 MeV | 1,63 óra | 0,55% | 12,3 nap |
209 | −12,880 MeV | −18,638 MeV | 5,758 MeV | 5,41 óra | 4,1% | 5,5 nap |
210 | −11,972 MeV | −17,604 MeV | 5,632 MeV | 8,1 óra | 0,175% | 193 nap |
211 | −11,647 MeV | −17,630 MeV | 5,983 MeV | 7,21 óra | 41,8% | 17,2 óra |
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 perc | 8% | 46,4 perc |
221[* 2] | 16,810 MeV | 11,244 MeV | 5,566 MeV | 2,3 perc | kísérletileg alfa- bomlással szemben stabil |
∞ |
23 magizomerje (melyek atommagjában egy vagy több nukleon – proton vagy neutron – gerjesztett állapotban van) ismeretes. Közülük a legstabilabb az asztácium-202m1,[* 3] melynek felezési ideje kb. 3 perc – ez a legtöbb alapállapotú izotópénál is hosszabb, kivéve a 203–211 és 220-as izotópokat. A leginstabilabb az asztácium-214m1 (265 ns), nála csak az alapállapotú asztácium-213 felezési ideje rövidebb.[1]
Az alfa-bomlások energiája ugyanazt a tendenciát követi, mint más nehéz elemeké.[2] A könnyebb asztáciumizotópok alfa-részecskéi meglehetősen nagy energiával rendelkeznek, de a bomlási energia a tömegszám növekedésével csökken. Az At-211 energiája a könnyebb izotópokhoz képest kiugró, ennek magjában 126 neutron található, a 126 pedig bűvös szám (lezárt neutronhéj). Bár felezési ideje hasonló az eggyel kisebb tömegszámú szomszédjához (az At-210-é 8,1 óra, az At-211-é 7,2 óra), jóval nagyobb valószínűséggel – 41,8%-ban – szenved alfa-bomlást, míg utóbbi csak 0,18%-ban.[1][* 4] Az utána következő két izotóp még több energiát bocsát ki, az At-213 bomlási energiája a legnagyobb az összes asztáciumizotóp közül. Emiatt egyben a felezési ideje is a legrövidebb.[2] Bár a nehezebb izotópok bomlási energiája kisebb, egyik izotóp felezési ideje sem hosszú, amit a béta-bomlás növekvő jelentősége okoz.[2] Ez a bomlási mód különösen fontos az asztácium esetében: már 1950-ben felismerték, hogy a béta-bomlással szemben egyik izotópja sem stabil (azaz nincs olyan izotópja, amely egyáltalán nem tudna béta-bomlást szenvedni).[3] Béta-bomlást az At-213, At-214, At-215 és At-216m kivételével mindegyik izotópnál kimutattak.[1] a többi izotóp közül az asztácium-210 és az annál könnyebbek pozitronemisszióval bomlanak, az asztácium-216 és a nehezebb izotópok negatív béta-bomlóak, az At-212 mindkétféleképpen bomlik, míg az At-211 esetén inkább az elektronbefogással jellemző.[1]
A legstabilabb asztáciumizotóp az At-210 (felezési ideje 8,1 óra), ez főként pozitronkibocsátással bomlik, leánymagja a viszonylag hosszú élettartamú, alfa-sugárzó polónium-210. Összesen csak öt izotópjának felezési ideje haladja meg az egy órát, ezek tömegszáma 207 és 211 közötti. A leginstabilabb alapállapotú izotópja az asztácium-213 (felezési ideje körülbelül 125 nanomásodperc), ez alfa-bomlással a rendkívül hosszú élettartamú – gyakorlatilag stabil – bizmut-209-cé alakul.[1]