Изотопы тория
Перейти к навигации
Перейти к поиску
Изотопы то́рия — разновидности химического элемента тория, имеющие разное количество нейтронов в ядре. На данный момент известны 30 изотопов тория и еще 3 возбуждённых изомерных состояния некоторых его нуклидов.
Торий не имеет стабильных изотопов, однако изотоп торий-232 обладает очень большим периодом полураспада (14 миллиардов лет) и потому встречается в природе. Некоторые из других изотопов тория могут встречаться в природных образцах в следовых количествах, так как входят в радиоактивные ряды природных изотопов урана и тория.
На заре развития ядерных технологий некоторые из изотопов тория получили имена собственные:
Таблица изотопов тория
[править | править код]Символ нуклида |
Историческое название | Z(p) | N(n) | Масса изотопа[1] (а. е. м.) |
Период полураспада[2] (T1/2) |
Канал распада | Продукт распада | Спин и чётность ядра[2] |
Распространённость изотопа в природе |
Диапазон изменения изотопной распространённости в природе |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Энергия возбуждения | ||||||||||
208Th[3] | 90 | 118 | 208,01791(4) | 2,4(1,2) мс | α | 204Ra | 0+ | |||
209Th | 90 | 119 | 209,01772(11) | 60# ms | α? | 205Ra | 5/2−# | |||
β+? | 209Ac | |||||||||
209mTh[4] | 370(100)# кэВ | 3,1(1,2) мс | α | 205mRa | 13/2+ | |||||
210Th | 90 | 120 | 210,015075(27) | 16,0(3,6) мс | α | 206Ra | 0+ | |||
β+? | 210Ac | |||||||||
211Th | 90 | 121 | 211,01493(8) | 48(20) мс | α | 207Ra | 5/2−# | |||
β+? | 211Ac | |||||||||
212Th | 90 | 122 | 212,01298(2) | 31,7(1,3) мс | α (≈100 %) | 208Ra | 0+ | |||
β+? | 212Ac | |||||||||
213Th | 90 | 123 | 213,01301(8) | 144(21) мс | α | 209Ra | 5/2− | |||
β+? | 213Ac | |||||||||
213m1Th | 1180,0(1,4) кэВ | 1,4(0,4) мкс | ИП | 213Th | (13/2)+ | |||||
213m2Th | 260(50)# кэВ | |||||||||
214Th | 90 | 124 | 214,011500(18) | 87(10) мс | α | 210Ra | 0+ | |||
214mTh | 2181,0(2,7) кэВ | 1,24(0,12) мкс | ИП | 214Th | 8+# | |||||
215Th | 90 | 125 | 215,011730(29) | 1,35(0,14) с | α | 211Ra | (1/2−) | |||
215mTh | 1471(50)# кэВ | 770(60) нс | ИП | 215Th | 9/2+# | |||||
216Th | 90 | 126 | 216,011062(14) | 26,28(16) мс | α (≈100 %) | 212Ra | 0+ | |||
β+? | 216Ac | |||||||||
216m1Th | 2041(8) кэВ | 135,4(2,9) мкс | ИП (97,2(9) %) | 216Th | 8+ | |||||
α (2,8(9) %) | 212mRa | |||||||||
216m2Th | 2648(8) кэВ | 580(26) нс | ИП | 216Th | (11−) | |||||
216m3Th | 3682(8) кэВ | 740(70) нс | ИП | 216Th | (14+) | |||||
217Th | 90 | 127 | 217,013114(22) | 240(5) мкс | α | 213Ra | (9/2+) | |||
218Th | 90 | 128 | 218,013284(14) | 109(13) нс | α | 214Ra | 0+ | |||
219Th | 90 | 129 | 219,01554(5) | 1,05(3) мкс | α | 215Ra | 9/2+# | |||
β+ (10−7%) | 219Ac | |||||||||
220Th | 90 | 130 | 220,015748(24) | 9,7(6) мкс | α | 216Ra | 0+ | |||
ЭЗ (2⋅10−7%) | 220Ac | |||||||||
221Th | 90 | 131 | 221,018184(10) | 1,73(3) мс | α | 217Ra | (7/2+) | |||
222Th | 90 | 132 | 222,018468(13) | 2,237(13) мс | α | 218Ra | 0+ | |||
ЭЗ (1,3⋅10−8%) | 222Ac | |||||||||
223Th | 90 | 133 | 223,020811(10) | 0,60(2) с | α | 219Ra | (5/2)+ | |||
224Th | 90 | 134 | 224,021467(12) | 1,05(2) с | α | 220Ra | 0+ | |||
β+β+ (редко) | 224Ra | |||||||||
КР (редко) | 208Pb 16O | |||||||||
225Th | 90 | 135 | 225,023951(5) | 8,72(4) мин | α (90 %) | 221Ra | (3/2)+ | |||
ЭЗ (10 %) | 225Ac | |||||||||
226Th | 90 | 136 | 226,024903(5) | 30,57(10) мин | α | 222Ra | 0+ | |||
227Th | Радиоактиний | 90 | 137 | 227,0277041(27) | 18,68(9) сут | α | 223Ra | 1/2+ | следовые количества[n 1] | |
228Th | Радиоторий | 90 | 138 | 228,0287411(24) | 1,9116(16) года | α | 224Ra | 0+ | следовые количества[n 2] | |
КР (1,3⋅10−11%) | 208Pb 20O | |||||||||
229Th | 90 | 139 | 229,031762(3) | 7,34(16)⋅103 лет | α | 225Ra | 5/2+ | |||
229mTh | 8,35574(3) эВ[5] | 7(1) мкс[6] | ВК | 229Th+ | 3/2+ | |||||
229mTh+ | 8,35574(3) эВ[5] | 1740(50) с[5][n 3] | ИП | 229Th+ | 3/2+ | |||||
230Th | Ионий | 90 | 140 | 230,0331338(19) | 7,538(30)⋅104 лет | α | 226Ra | 0+ | 0,0002(2)[n 4] | |
КР (5,6⋅10−11%) | 206Hg 24Ne | |||||||||
СД (5⋅10−11%) | (разные) | |||||||||
231Th | Уран Y | 90 | 141 | 231,0363043(19) | 25,52(1) ч | β− | 231Pa | 5/2+ | следовые количества[n 1] | |
α (10−8%) | 227Ra | |||||||||
232Th | Торий | 90 | 142 | 232,0380553(21) | 1,405(6)⋅1010 лет | α | 228Ra | 0+ | 0,9998(2) | |
β−β− (не наблюдался) | 232U | |||||||||
СД (1,1⋅10−9%) | (разные) | |||||||||
КР (<2,78⋅10−10%) | 182Yb 26Ne 24Ne | |||||||||
233Th | 90 | 143 | 233,0415818(21) | 21,83(4) мин | β− | 233Pa | 1/2+ | |||
234Th | Уран X1 | 90 | 144 | 234,043601(4) | 24,10(3) сут | β− | 234mPa | 0+ | следовые количества[n 4] | |
235Th | 90 | 145 | 235,04751(5) | 7,2(1) мин | β− | 235Pa | (1/2+)# | |||
236Th | 90 | 146 | 236,04987(21)# | 37,5(2) мин | β− | 236Pa | 0+ | |||
237Th | 90 | 147 | 237,05389(39)# | 4,8(5) мин | β− | 237Pa | 5/2+# | |||
238Th | 90 | 148 | 238,0565(3)# | 9,4(20) мин | β− | 238Pa | 0+ |
- ↑ 1 2 Промежуточный продукт распада урана-235
- ↑ Промежуточный продукт распада тория-232
- ↑ Указано расчётное время жизни (не период полураспада) уровня в вакууме; измеренное время жизни уровня в кристалле фторида кальция составило 630(15) с. Зависимость от окружения обусловлена разной плотностью состояний оптических фотонов в средах с разными показателями преломления.
- ↑ 1 2 Промежуточный продукт распада урана-238
Пояснения к таблице
[править | править код]- Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
- Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
- Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
- Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
- Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.
Примечания
[править | править код]- ↑ Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.
- ↑ 1 2 Данные приведены по Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.
- ↑ Cardona, J.A.H. Production and decay properties of neutron deficient isotopes with N < 126 and 74 ≤ Z ≤ 92 at SHIP . Goethe Universität Frankfury Allemagne (2012). Дата обращения: 3 февраля 2022. Архивировано 3 февраля 2022 года.
- ↑ Ikezoe H. et al. Alpha decay of a new isotope of 209Th (англ.) // Physical Review C. — 1996. — Vol. 54, iss. 4. — P. 2043–2046. — doi:10.1103/PhysRevC.54,2043. — . — PMID 9971554.
- ↑ 1 2 3 Tiedau J. et al. Laser Excitation of the Th-229 Nucleus (англ.) // Physical Review Letters. — 2024. — Vol. 132, iss. 18. — P. 182501. — ISSN 0031-9007. — doi:10.1103/PhysRevLett.132.182501.
- ↑ https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.182501