|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Astatin ( 85 At ) memiliki 39 isotop yang diketahui, semuanya bersifat radioaktif ; kisaran nomor massanya adalah dari 191 hingga 229. Ada juga 24 keadaan tereksitasi yang diketahui. Isotop yang berumur paling panjang adalah 210 At, yang memiliki waktu paruh 8,1 jam; isotop yang berumur paling panjang yang ada dalam rantai peluruhan alami adalah 219 At dengan waktu paruh 56 detik.
Daftar isotop
Nuklida
[ n 1 ] |
Z | N |
Massa isotop
(
Da
)
[ n 2 ] [ n 3 ] |
Waktu paruh
|
Mode
peluruhan [ n 4 ] |
Isotop
anak [ n 5 ] |
Spin
dan
[ n 6 ] [ n 7 ] |
Kelimpahan
isotop |
|||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Energi eksitasi [ n 7 ] | |||||||||||||||||||
191 At | 85 | 106 | 1,7(+11−5) mdtk | (1/2+) | |||||||||||||||
191m At | 2,1(+4−3) mdtk | (7/2−) | |||||||||||||||||
192 At | 85 | 107 | 192,00314(28) | 11,5(0,6) mdtk | α (99,79%) | 188 Bi | 3+# | ||||||||||||
β + , SF (0,21%) | (beberapa) | ||||||||||||||||||
192m At | 330(90)# keV | 88(6) mdtk | α (99,79%) | 188m Bi | (9-, 10−) | ||||||||||||||
β + , SF (0,21%) | (beberapa) | ||||||||||||||||||
193 At | 85 | 108 | 192,99984(6) | 28(+5−4) mdtk | α | 189 Bi | (1/2+) | ||||||||||||
193m1 At | 50 keV | 21(5) mdtk | (7/2−) | ||||||||||||||||
193m2 At | 39 keV | 27(+4−5) mdtk | (13/2+) | ||||||||||||||||
194 At | 85 | 109 | 193,99873(20) | 286(7) mdtk | α | 190 Bi | (4-, 5-) | ||||||||||||
β + (langka) | 194 Po | ||||||||||||||||||
194m At | 480(190) keV | 323(7) mdtk | α | 190 Bi | (9-, 10-) | ||||||||||||||
IT (langka) | 194 At | ||||||||||||||||||
195 At | 85 | 110 | 194,996268(10) | 328(20) mdtk | α (75%) | 191 Bi | (1/2+) | ||||||||||||
β + (25%) | 195 Po | ||||||||||||||||||
195m At | 34(7) keV | 147(5) mdtk | (7/2-) | ||||||||||||||||
196 At | 85 | 111 | 195,99579(6) | 253(9) mdtk | α (96%) | 192 Bi | (3+) | ||||||||||||
β + (4.0%) | 196 Po | ||||||||||||||||||
196m1 At | −30(80) keV | 20# mdtk | (10−) | ||||||||||||||||
196m2 At | 157,9(1) keV | 11 μdtk | (5+) | ||||||||||||||||
197 At | 85 | 112 | 196,99319(5) | 0,390(16) dtk | α (96%) | 193 Bi | (9/2−) | ||||||||||||
β + (4,0%) | 197 Po | ||||||||||||||||||
197m At | 52(10) keV | 2,0(2) dtk | (1/2+) | ||||||||||||||||
198 At | 85 | 113 | 197,99284(5) | 4,2(3) dtk | α (94%) | 194 Bi | (3+) | ||||||||||||
β + (6%) | 198 Po | ||||||||||||||||||
198m At | 330(90)# keV | 1,0(2) dtk | (10−) | ||||||||||||||||
199 At | 85 | 114 | 198,99053(5) | 6,92(13) dtk | α (89%) | 195 Bi | (9/2−) | ||||||||||||
β + (11%) | 199 Po | ||||||||||||||||||
200 At | 85 | 115 | 199,990351(26) | 43,2(9) dtk | α (57%) | 196 Bi | (3+) | ||||||||||||
β + (43%) | 200 Po | ||||||||||||||||||
200m1 At | 112,7(30) keV | 47(1) dtk | α (43%) | 196 Bi | (7+) | ||||||||||||||
IT | 200 At | ||||||||||||||||||
β + | 200 Po | ||||||||||||||||||
200m2 At | 344(3) keV | 3,5(2) dtk | (10−) | ||||||||||||||||
201 At | 85 | 116 | 200,988417(9) | 85(3) dtk | α (71%) | 197 Bi | (9/2−) | ||||||||||||
β + (29%) | 201 Po | ||||||||||||||||||
202 At | 85 | 117 | 201,98863(3) | 184(1) dtk | β + (88%) | 202 Po | (2, 3)+ | ||||||||||||
α (12%) | 198 Bi | ||||||||||||||||||
202m1 At | 190(40) keV | 182(2) dtk | (7+) | ||||||||||||||||
202m2 At | 580(40) keV | 460(50) mdtk | (10−) | ||||||||||||||||
203 At | 85 | 118 | 202,986942(13) | 7,37(13) mnt | β + (69%) | 203 Po | 9/2− | ||||||||||||
α (31%) | 199 Bi | ||||||||||||||||||
204 At | 85 | 119 | 203,987251(26) | 9,2(2) mnt | β + (96%) | 204 Po | 7+ | ||||||||||||
α (3,8%) | 200 Bi | ||||||||||||||||||
204m At | 587,30(20) keV | 108(10) mdtk | IT | 204 At | (10−) | ||||||||||||||
205 At | 85 | 120 | 204,986074(16) | 26,2(5) mnt | β + (90%) | 205 Po | 9/2− | ||||||||||||
α (10%) | 201 Bi | ||||||||||||||||||
205m At | 2339,65(23) keV | 7,76(14) μdtk | 29/2+ | ||||||||||||||||
206 At | 85 | 121 | 205,986667(22) | 30,6(13) mnt | β + (99,11%) | 206 Po | (5)+ | ||||||||||||
α (0,9%) | 202 Bi | ||||||||||||||||||
206m At | 807(3) keV | 410(80) ndtk | (10)− | ||||||||||||||||
207 At | 85 | 122 | 206,985784(23) | 1,80(4) jam | β + (91%) | 207 Po | 9/2− | ||||||||||||
α (8,6%) | 203 Bi | ||||||||||||||||||
208 At | 85 | 123 | 207,986590(28) | 1,63(3) jam | β + (99,5%) | 208 Po | 6+ | ||||||||||||
α (0,55%) | 204 Bi | ||||||||||||||||||
209 At | 85 | 124 | 208,986173(8) | 5,41(5) jam | β + (96%) | 209 Po | 9/2− | ||||||||||||
α (4,0%) | 205 Bi | ||||||||||||||||||
210 At | 85 | 125 | 209,987148(8) | 8,1(4) jam | β + (99,8%) | 210 Po | (5)+ | ||||||||||||
α (0,18%) | 206 Bi | ||||||||||||||||||
210m1 At | 2549,6(2) keV | 482(6) μdtk | (15)− | ||||||||||||||||
210m2 At | 4027,7(2) keV | 5,66(7) μdtk | (19)+ | ||||||||||||||||
211 At | 85 | 126 | 210,9874963(30) | 7,214(7) jam | EC (58,2%) | 211 Po | 9/2− | ||||||||||||
α (42%) | 207 Bi | ||||||||||||||||||
212 At | 85 | 127 | 211,990745(8) | 0,314(2) dtk | 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) dtk | α (99%) | 208 Bi | (9−) | ||||||||||||||
IT (1%) | 212 At | ||||||||||||||||||
212m2 At | 4771,6(11) keV | 152(5) μdtk | (25−) | ||||||||||||||||
213 At | 85 | 128 | 212,992937(5) | 125(6) ndtk | α | 209 Bi | 9/2− | ||||||||||||
214 At | 85 | 129 | 213,996372(5) | 558(10) ndtk | α | 210 Bi | 1− | ||||||||||||
214m1 At | 59(9) keV | 265(30) ndtk | |||||||||||||||||
214m2 At | 231(6) keV | 760(15) ndtk | 9− | ||||||||||||||||
215 At | 85 | 130 | 214,998653(7) | 0,10(2) mdtk | α | 211 Bi | 9/2− | Renik [ n 8 ] | |||||||||||
216 At | 85 | 131 | 216,002423(4) | 0,30(3) mdtk | α (99,99%) | 212 Bi | 1− | ||||||||||||
β − (0,006%) | 216 Rn | ||||||||||||||||||
EC (3 × 10 −7 %) | 216 Po | ||||||||||||||||||
216m At | 413(5) keV | 100# μdtk | (9−) | ||||||||||||||||
217 At | 85 | 132 | 217,004719(5) | 32,3(4) mdtk | α (99,98%) | 213 Bi | 9/2− | Renik [ n 9 ] | |||||||||||
β − (0,012%) | 217 Rn | ||||||||||||||||||
218 At | 85 | 133 | 218,008694(12) | 1,5(3) dtk | α (99,9%) | 214 Bi | 1−# | Renik [ n 10 ] | |||||||||||
β − (0,10%) | 218 Rn | ||||||||||||||||||
219 At | 85 | 134 | 219,011162(4) | 56(3) dtk | α (97%) | 215 Bi | (9/2-) | Renik [ n 8 ] | |||||||||||
β − (3,0%) | 219 Rn | ||||||||||||||||||
220 At | 85 | 135 | 220,01541(6) | 3,71(4) mnt | β − (92%) | 220 Rn | 3(−#) | ||||||||||||
α (8,0%) | 216 Bi | ||||||||||||||||||
221 At | 85 | 136 | 221,01805(21)# | 2,3(2) mnt | β − | 221 Rn | 3/2−# | ||||||||||||
222 At | 85 | 137 | 222,02233(32)# | 54(10) dtk | β − | 222 Rn | |||||||||||||
223 At | 85 | 138 | 223,02519(43)# | 50(7) dtk | β − | 223 Rn | 3/2−# | ||||||||||||
224 At | 85 | 139 | 224,02975(22)# | 2,5(1,5) mnt | β − | 224 Rn | |||||||||||||
Header & footer tabel ini: |
- ^ m At – Isomer nuklir tereksitasi.
- ^ ( ) – Ketidakpastian (1 σ ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
- ^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa ( trends from the Mass Surface , TMS).
-
^
Mode peluruhan:
EC: Penangkapan elektron IT: Transisi isomerik - ^ Simbol miring tebal sebagai anak – Produk anak hampir stabil.
- ^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
- ^ a b # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga ( trends of neighboring nuclides , TNN).
- ^ a b Produk peluruhan antara dari 235 U
- ^ Produk peluruhan antara dari 237 Np
- ^ Produk peluruhan antara dari 238 U
Peluruhan alfa
Karakteristik peluruhan alfa untuk sampel isotop astatin
[
a
]
|
||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Nomor
massa |
Surplus
massa [ 1 ] |
Surplus
massa produk [ 1 ] |
Energi
rata-rata peluruhan alfa |
Waktu
paruh [ 1 ] |
Probabilitas
peluruhan alfa [ 1 ] |
Waktu
paruh peluruhan alfa |
207 | −13,243 MeV | −19,116 MeV | 5,873 MeV | 1,80 jam | 8,6% | 20,9 jam |
208 | −12,491 MeV | −18,243 MeV | 5,752 MeV | 1,63 jam | 0,55% | 12,3 hri |
209 | −12,880 MeV | −18,638 MeV | 5,758 MeV | 5,41 jam | 4,1% | 5,5 hri |
210 | −11,972 MeV | −17,604 MeV | 5,632 MeV | 8,1 jam | 0,175% | 193 hri |
211 | −11,647 MeV | −17,630 MeV | 5,983 MeV | 7,21 jam | 41,8% | 17,2 jam |
212 | −8,621 MeV | −16,436 MeV | 7,825 MeV | 0,31 dtk | ≈100% | 0,31 dtk |
213 | −6,579 MeV | −15,834 MeV | 9,255 MeV | 125 ndtk | 100% | 125 ndtk |
214 | −3,380 MeV | −12,366 MeV | 8,986 MeV | 558 ndtk | 100% | 558 ndtk |
219 | 10,397 MeV | 4,073 MeV | 6,324 MeV | 56 dtk | 97% | 58 dtk |
220 | 14,350 MeV | 8,298 MeV | 6,052 MeV | 3,71 mnt | 8% | 46,4 mnt |
221 [ b ] | 16,810 MeV | 11,244 MeV | 5,566 MeV | 2,3 mnt |
alfa stabil |
secara eksperimental
∞ |
Astatin memiliki 23 isomer nuklir (inti dengan satu atau lebih nukleon – proton atau neutron – dalam keadaan tereksitasi ). Sebuah isomer nuklir juga dapat disebut "keadaan "; hal ini berarti sistem tersebut memiliki lebih banyak energi internal daripada dengan " keadaan dasar " (keadaan dengan energi internal serendah mungkin), membuat sebuah isomer nuklir cenderung meluruh menjadi keadaan dasarnya. Mungkin ada lebih dari satu isomer untuk setiap isotop. Isomer astatin yang paling stabil adalah astatin-202m1 ( 202m1 At), [ c ] yang memiliki waktu paruh sekitar 3 menit; waktu paruhnya lebih panjang dari semua keadaan dasar kecuali isotop 203–211 dan 220. Isomer astatin yang paling tidak stabil adalah 214m1 At; waktu paruhnya 265 nanodetik , lebih pendek daripada semua keadaan dasar kecuali 213 At. [ 2 ]
Energi peluruhan alfa mengikuti tren yang sama seperti unsur berat lainnya. [ 3 ] Isotop astatin yang lebih ringan memiliki energi peluruhan alfa yang cukup tinggi, yang menjadi lebih rendah saat intinya menjadi lebih berat. Namun, 211 At memiliki energi yang jauh lebih tinggi daripada isotop sebelumnya; ia memiliki inti dengan 126 neutron , dan 126 merupakan bilangan ajaib (sesuai dengan kulit neutron yang terisi). Meskipun memiliki waktu paruh yang sama seperti isotop sebelumnya (8,1 jam untuk 210 At dan 7,2 jam untuk 211 At), probabilitas peluruhan alfa jauh lebih tinggi untuk 211 At: 41,8 persen versus hanya 0,18 persen. [ 2 ] [ d ] Dua isotop tersebut melepaskan lebih banyak energi, dengan 213 At melepaskan jumlah energi tertinggi dari semua isotop astatin. Untuk alasan ini, ia merupakan isotop astatin yang berumur paling pendek. [ 3 ] Meskipun isotop astatin yang lebih berat melepaskan lebih sedikit energi, tidak ada satu pun isotop astatin yang berumur panjang; ini terjadi karena meningkatnya peran peluruhan beta . [ 3 ] Mode peluruhan ini sangat penting untuk astatin: pada awal 1950, telah dipostulasikan bahwa unsur ini tidak memiliki isotop beta-stabil (yaitu yang tidak mengalami peluruhan beta sama sekali), [ 4 ] meskipun pengukuran massa nuklir mengungkapkan bahwa 215 At adalah sebenarnya beta-stabil, karena memiliki massa terendah dari semua isobar dengan A = 215. [ 5 ] Mode peluruhan beta telah ditemukan untuk semua isotop astatin lainnya kecuali 213 At, 214 At, dan 216m At. [ 2 ] Di antara isotop lainnya: 210 At dan isotop yang lebih ringan meluruh melalui emisi positron ; 216 At dan isotop yang lebih berat mengalami peluruhan beta; 212 At dapat meluruh dengan kedua mode tersebut; dan 211 At meluruh dengan penangkapan elektron . [ 2 ]
Isotop astatin yang paling stabil adalah 210 At, yang memiliki waktu paruh sekitar 8,1 jam. Mode peluruhan utama isotop ini adalah emisi positron menjadi pemancar alfa yang berumur relatif panjang, 210 Po . Secara total, hanya lima isotop astatin yang memiliki waktu paruh lebih dari satu jam: antara 207 dan 211. Isotop keadaan dasar yang paling tidak stabil adalah 213 At, dengan waktu paruh sekitar 125 nanodetik. Ia mengalami peluruhan alfa menjadi isotop yang sangat berumur panjang (dalam praktiknya, stabil), 209 Bi . [ 2 ]
Catatan
- ^ Di dalam tabel, di bawah kata-kata "surplus massa", ekuivalen energi diberikan dan bukannya surplus massa nyata; "produk surplus massa" berarti energi yang setara dengan jumlah surplus massa produk peluruhan isotop dan partikel alfa; "waktu paruh peluruhan alfa" mengacu pada waktu paruh jika mode peluruhan selain alfa dihilangkan.
- ^ Karena astatin-221 belum terbukti mengalami peluruhan alfa, energi peluruhan alfanya bersifat teoretis. Nilai surplus massanya dihitung dan bukannya diukur.
- ^ "m1" berarti bahwa keadaan isotop ini adalah kemungkinan berikutnya di atas – energi lebih besar dari – keadaan dasarnya. "m2" dan sebutan serupa mengacu pada keadaan energi yang lebih tinggi. Nomor tersebut dapat dihapus jika hanya ada satu keadaan meta yang mapan, seperti 216m At. Perhatikan bahwa ada teknik penunjukan lain.
- ^ Ini berarti bahwa jika mode peluruhan selain alfa dihilangkan, maka 210 At memiliki waktu paruh alfa 4.628,6 jam (128,9 hari) dan 211 At memiliki waktu paruh 17,2 jam (0,9 hari). Oleh karena itu, 211 At lebih tidak stabil terhadap peluruhan alfa dibandingkan dengan isotop yang lebih ringan, dan lebih mungkin mengalami peluruhan alfa dalam periode waktu yang sama.
Referensi
- ^ 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.2003.11.001
- ^ 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.2003.11.001
- ^ a b c Lavrukhina & Pozdnyakov 1966 , hlm. 232.
- ^ Rankama, Kalervo (1956). Isotope geology (edisi ke-2). Pergamon Press. hlm. 403 . ISBN 978-0-470-70800-2 .
- ^ Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). "The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties" (PDF) . Chinese Physics C . 41 (3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 .
- Lavrukhina, Avgusta Konstantinovna; Pozdnyakov, Aleksandr Aleksandrovich (1966). Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция [ Analytical Chemistry of Technetium, Promethium, Astatine, and Francium ] (dalam bahasa Rusia). Nauka.
-
Massa isotop dari:
- 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.2003.11.001
-
Komposisi isotop dan massa atom standar dari:
-
de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)".
Pure and Applied Chemistry
.
75
(6): 683–800.
doi
:
10.1351/pac200375060683
.
-
Wieser, Michael E. (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)".
Pure and Applied Chemistry
.
78
(11): 2051–2066.
doi
:
10.1351/pac200678112051
.
-
de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)".
Pure and Applied Chemistry
.
75
(6): 683–800.
doi
:
10.1351/pac200375060683
- "News & Notices: Standard Atomic Weights Revised" . International Union of Pure and Applied Chemistry . 19 Oktober 2005.
-
Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.
- 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.2003.11.001
- National Nuclear Data Center. "NuDat 2.x database" . Laboratorium Nasional Brookhaven .
- Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the Isotopes". Dalam Lide, David R. CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-85). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9 .