Изотопы радия
Изотопы радия — разновидности химического элемента радия с разным количеством нейтронов в атомном ядре . Известны изотопы радия с массовыми числами от 202 до 234 (количество протонов 88, нейтронов от 114 до 146) и 12 ядерных изомеров радия.
Радий не имеет ни стабильных изотопов ни изотопов с гигантским периодом полураспада, потому в природе изотопы радия встречаются только в следовых количествах как промежуточный продукт распада природных урана и тория . Из них наиболее распространен 226 Ra (период полураспада 1600 лет, входит в радиоактивный ряд урана-238 ). Также встречаются 223 Ra, 224 Ra , 225 Ra, 228 Ra .
Наиболее долгоживущие из изотопов радия 226 Ra (период полураспада 1600 лет) и 228 Ra (период полураспада 5,75 лет). Прочие изотопы имеют период полураспада менее месяца.
Исторические названия
Некоторые изотопы радия при открытии не были корректно идентифицированы как химический элемент, поэтому получали имена собственные:
Актиний Х (AcX) — 223 Ra.
Торий X (ThX) — 224 Ra .
Радий (Ra) — 226 Ra (название изотопа впоследствии дало название химическому элементу).
Мезоторий 1 (MsTh1 ) — 228 Ra .
Таблица изотопов радия
Символ нуклида
Другие названия
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
Энергия возбуждения
202 Ra
88
114
202,00989(7)
2,6(21) мс [0,7(+33−3) мс]
0+
203 Ra
88
115
203,00927(9)
4(3) мс
α
199 Rn
(3/2−)
β+ (редко)
203 Fr
203m Ra
220(90) кэВ
41(17) мс
α
199 Rn
(13/2+)
β+ (редко)
203 Fr
204 Ra
88
116
204,006500(17)
60(11) мс [59(+12−9) мс]
α (99,7%)
200 Rn
0+
β+ (0,3%)
204 Fr
205 Ra
88
117
205,00627(9)
220(40) мс [210(+60−40) мс]
α
201 Rn
(3/2−)
β+ (редко)
205 Fr
205m Ra
310(110)# кэВ
180(50) мс [170(+60−40) мс]
α
201 Rn
(13/2+)
ИП (редко)
205 Ra
206 Ra
88
118
206,003827(19)
0,24(2) с
α
202 Rn
0+
207 Ra
88
119
207,00380(6)
1,3(2) с
α (90%)
203 Rn
(5/2−, 3/2−)
β+ (10%)
207 Fr
207m Ra
560(50) кэВ
57(8) мс
ИП (85%)
207 Ra
(13/2+)
α (15%)
203 Rn
β+ (0,55%)
207 Fr
208 Ra
88
120
208,001840(17)
1,3(2) с
α (95%)
204 Rn
0+
β+ (5%)
208 Fr
208m Ra
1800(200) кэВ
270 нс
(8+)
209 Ra
88
121
209,00199(5)
4,6(2) с
α (90%)
205 Rn
5/2−
β+ (10%)
209 Fr
210 Ra
88
122
210,000495(16)
3,7(2) с
α (96%)
206 Rn
0+
β+ (4%)
210 Fr
210m Ra
1800(200) кэВ
2,24 мкс
(8+)
211 Ra
88
123
211,000898(28)
13(2) с
α (97%)
207 Rn
5/2(−)
β+ (3%)
211 Fr
212 Ra
88
124
211,999794(12)
13,0(2) с
α (85%)
208 Rn
0+
β+ (15%)
212 Fr
212m1 Ra
1958,4(5) кэВ
10,9(4) мкс
(8)+
212m2 Ra
2613,4(5) кэВ
0,85(13) мкс
(11)−
213 Ra
88
125
213,000384(22)
2,74(6) мин
α (80%)
209 Rn
1/2−
β+ (20%)
213 Fr
213m Ra
1769(6) кэВ
2,1(1) мс
ИП (99%)
213 Ra
17/2−#
α (1%)
209 Rn
214 Ra
88
126
214,000108(10)
2,46(3) с
α (99,94%)
210 Rn
0+
β+ (0,06%)
214 Fr
215 Ra
88
127
215,002720(8)
1,55(7) мс
α
211 Rn
(9/2+)#
215m1 Ra
1877,8(5) кэВ
7,1(2) мкс
(25/2+)
215m2 Ra
2246,9(5) кэВ
1,39(7) мкс
(29/2−)
215m3 Ra
3756,6(6)+X кэВ
0,555(10) мкс
(43/2−)
216 Ra
88
128
216,003533(9)
182(10) нс
α
212 Rn
0+
ЭЗ (1⋅10−8 %)
216 Fr
217 Ra
88
129
217,006320(9)
1,63(17) мкс
α
213 Rn
(9/2+)
218 Ra
88
130
218,007140(12)
25,2(3) мкс
α
214 Rn
0+
β+ β+ (редко)
218 Rn
219 Ra
88
131
219,010085(9)
10(3) мс
α
215 Rn
(7/2)+
220 Ra
88
132
220,011028(10)
17,9(14) мс
α
216 Rn
0+
221 Ra
88
133
221,013917(5)
28(2) с
α
217 Rn
5/2+
КР (1,2⋅10−10 %)
207 Pb14 C
222 Ra
88
134
222,015375(5)
38,0(5) с
α
218 Rn
0+
КР (3⋅10−8 %)
208 Pb14 C
223 Ra[ прим. 1]
Актиний X
88
135
223,0185022(27)
11,43(5) сут
α
219 Rn
3/2+
следовые количества[ прим. 2]
КР (6,4⋅10−8 %)
209 Pb14 C
224 Ra
Торий X
88
136
224,0202118(24)
3,6319(23) сут
α
220 Rn
0+
следовые количества[ прим. 3]
КР (4,3⋅10−9 %)
210 Pb14 C
225 Ra
88
137
225,023612(3)
14,9(2) сут
β−
225 Ac
1/2+
226 Ra
Радий
88
138
226,0254098(25)
1600(7) лет
α
222 Rn
0+
следовые количества[ прим. 4]
β− β− (редко)
226 Th
КР (2,6⋅10−9 %)
212 Pb14 C
227 Ra
88
139
227,0291778(25)
42,2(5) мин
β−
227 Ac
3/2+
228 Ra
Мезоторий 1
88
140
228,0310703(26)
5,75(3) лет
β−
228 Ac
0+
следовые количества[ прим. 3]
229 Ra
88
141
229,034958(20)
4,0(2) мин
β−
229 Ac
5/2(+)
230 Ra
88
142
230,037056(13)
93(2) мин
β−
230 Ac
0+
231 Ra
88
143
231,04122(32)#
103(3) с
β−
231 Ac
(5/2+)
231m Ra
66,21(9) кэВ
~53 мкс
(1/2+)
232 Ra
88
144
232,04364(30)#
250(50) с
β−
232 Ac
0+
233 Ra
88
145
233,04806(50)#
30(5) с
β−
233 Ac
1/2+#
234 Ra
88
146
234,05070(53)#
30(10) с
β−
234 Ac
0+
Пояснения к таблице
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
↑ 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 .