チタンの同位体

チタンの同位体（₂₂ Ti）
標準原子量 A r °(Ti)
	47.867 ± 0.001 ; 47.867 ± 0.001 （要約）;
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天然に存在するチタン（_Ti22）は、^Ti46、^Ti47、^Ti48、^{Ti49 、}^Ti50の5つの安定同位体から構成されており、 ^Ti48が最も豊富（天然存在比73.8% ）です。23種類の放射性同位体が特徴付けられており、最も安定しているのは^{Ti44 （}半減期59.1年）とTi45 ^（半減期184.8分）です。残りの放射性同位体はすべて半減期が10分未満であり、その大部分は半減期が1秒未満です。

チタンの同位体は³⁹ Tiから⁶⁴ Tiの範囲です。安定同位体よりも軽い同位体の主な崩壊モードは β ⁺であり、重い同位体の主な崩壊モードはβ ⁻です。崩壊生成物はそれぞれスカンジウム同位体とバナジウム同位体です。

チタンには核子数が奇数である安定同位体が2つあり、⁴⁷ Tiと⁴⁹ Tiです。これらはそれぞれ5/2-と7/2-の非ゼロ核スピンを持ち、 NMR活性です。^[4]

同位体のリスト

核種 ^{[n 1]}	Z	北	同位体質量（Da）^[5]^{[n 2]}^{[n 3]}	半減期^[1] ^{[n 4]}	減衰モード^[1] ^{[n 5]}	娘同位体 ^{[n 6]}	スピンとパリティ^[1] ^{[n 7]}^{[n 4]}	天然存在比（モル分率）
核種 ^{[n 1]}	励起エネルギー			半減期^[1] ^{[n 4]}	減衰モード^[1] ^{[n 5]}	娘同位体 ^{[n 6]}	スピンとパリティ^[1] ^{[n 7]}^{[n 4]}	通常の割合^[1]	変動の範囲
³⁹ティ	22	17	39.00268(22)#	28.5(9)ミリ秒	β ⁺、p（93.7％）	³⁸カルシウム	3/2+#
					β ⁺ (~6.3%)	³⁹ Sc
					β ⁺、2p (?%)	^37K
⁴⁰ティ	22	18	39.990345(73)	52.4(3)ミリ秒	β ⁺、p（95.8％）	³⁹カルシウム	0歳以上
⁴⁰ティ	22	18	39.990345(73)	52.4(3)ミリ秒	β ⁺ (4.2%)	⁴⁰ Sc	0歳以上
⁴¹ティ	22	19	40.983148(30)	81.9(5)ミリ秒	β ⁺、p（91.1％）	⁴⁰カルシウム	3/2以上
⁴¹ティ	22	19	40.983148(30)	81.9(5)ミリ秒	β ⁺ (8.9%)	⁴¹ Sc	3/2以上
⁴²ティ	22	20	41.97304937(29)	208.3(4)ミリ秒	β ⁺	⁴² Sc	0歳以上
⁴³ティ	22	21	42.9685284(61)	509(5) ミリ秒	β ⁺	⁴³ Sc	7月2日
^43m1チタン	313.0(10) keV			11.9(3) μs	それ	⁴³ティ	（3/2以上）
^43m2ティ	3066.4(10) keV			556(6) ns	それ	⁴³ティ	(19/2−)
⁴⁴ティ	22	22	43.95968994(75)	59.1(3) 年	EC	⁴⁴ Sc	0歳以上
⁴⁵ティ	22	23	44.95812076(90)	184.8(5)分	β ⁺	⁴⁵ Sc	7月2日
^45m Ti	36.53(15) keV			3.0(2) μs	それ	⁴⁵ティ	3/2−
⁴⁶ティ	22	24	45.952626356(97)	安定した			0歳以上	0.0825(3)
⁴⁷ティ	22	25	46.951757491(85)	安定した			5/2−	0.0744(2)
⁴⁸ティ	22	26	47.947940677(79)	安定した			0歳以上	0.7372(3)
⁴⁹ティ	22	27	48.947864391(84)	安定した			7月2日	0.0541(2)
⁵⁰ティ	22	28	49.944785622(88)	安定した			0歳以上	0.0518(2)
⁵¹ティ	22	29	50.94660947(52)	5.76(1) 分	β ⁻	⁵¹ボルト	3/2−
⁵²ティ	22	30	51.9468835(29)	1.7(1)分	β ⁻	^52V	0歳以上
⁵³ティ	22	31	52.9496707(31)	32.7(9)秒	β ⁻	^53V	(3/2)−
⁵⁴ティ	22	32	53.950892(17)	2.1(10)秒	β ⁻	^54V	0歳以上
⁵⁵ティ	22	33	54.955091(31)	1.3(1)秒	β ⁻	^55V	(1/2)−
⁵⁶ Ti	22	34	55.95768(11)	200(5)ミリ秒	β ⁻	^56V	0歳以上
⁵⁷ティ	22	35	56.96307(22)	95(8)ミリ秒	β ⁻	^57V	5/2−#
⁵⁸ティ	22	36	57.96681(20)	55(6) ミリ秒	β ⁻	^58V	0歳以上
⁵⁹ティ	22	37	58.97222(32)#	28.5(19)ミリ秒	β ⁻	^59V	5/2−#
^59m Ti	108.5(5) keV			615(11) ns	それ	⁵⁹ティ	1/2−#
⁶⁰ティ	22	38	59.97628(26)	22.2(16)ミリ秒	β ⁻	^60V	0歳以上
⁶¹ティ	22	39	60.98243(32)#	15(4)ミリ秒	β ⁻	^61V	1/2−#
^61m1チタン	125.0(5) keV			200(28) ns	それ	⁶¹ティ	5/2−#
^61m2ティ	700.1(7) keV			354(69) ns	それ	⁶¹ティ	9/2+#
⁶²ティ	22	40	61.98690(43)#	9# ミリ秒 [>620 ナノ秒]			0歳以上
⁶³ティ	22	41	62.99371(54)#	10# ミリ秒 [>620 ns]			1/2−#
⁶⁴ Ti	22	42	63.99841(64)#	5# ミリ秒 [>620 ナノ秒]			0歳以上
⁶⁵ Ti ^[6]	22	43	65.00559(75)#	1# ミリ秒			1/2−#
⁶⁶ Ti ^[6]	22	44					0歳以上
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^ ^m Ti – 励起核異性体。
^ ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。
^ # – 原子質量は # でマークされています。値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されています。
^ ab # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。
^ 崩壊のモード:
EC: 電子捕獲

名前: 中性子放出
p: 陽子放出
^ 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。
^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数を持つスピンを示します。

チタン44

チタン 44 ( ⁴⁴ Ti) はチタンの放射性同位体で、半減期 59.1 年で電子捕獲され、スカンジウム 44の励起状態になり、その後⁴⁴ Scの基底状態に達し、最終的に⁴⁴ Caになります^。[7]チタン 44 は電子捕獲によってのみ崩壊するため、半減期はイオン化状態とともにゆっくりと増加し、完全にイオン化された状態 (つまり、電荷 +22) で安定しますが、^[8]天体環境では電子が完全に欠乏することはないため、必ず崩壊します。

チタン44は、恒星内元素合成におけるアルファ過程や超新星爆発の初期段階で比較的豊富に生成される。^[9]安定なカルシウム40がアルファ粒子（ヘリウム4）を1つ付加することでチタン44が生成されるのに対し、ニッケル56はさらに3つのアルファ粒子を付加することで生成される。超新星残骸の年齢（ニッケル56は既に鉄に消滅しているが）は、比較的長寿命のチタン44からのガンマ線放射とその存在比を測定することで決定できる。 ^[8]カシオペヤA超新星残骸とSN 1987Aでは、チタン44が比較的高い濃度で観測されており、電離条件下での遅延崩壊によって増加している。^[7]

参照

チタン以外の子製品

参考文献

^ abcde Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」(PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
^ 「標準原子量：チタン」CIAAW . 1993年。
^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術報告書）」. Pure and Applied Chemistry . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
^ Lucier, Bryan EG; Huang, Yining (2016). 47/49Ti固体NMR分光法のレビュー. NMR分光法に関する年次報告. 第88巻. pp. 1– 78. doi :10.1016/bs.arnmr.2015.10.001. ISBN 978-0-12-804713-2。
^ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II). 表、グラフ、参考文献*」. Chinese Physics C. 45 ( 3) 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
^ ab Tarasov, OB; Sherrill, BM; Dombos, AC; Fukushima, K.; Gade, A.; Haak, K.; Hausmann, M.; Kahl, D.; Kaloyanov, D.; Kwan, E.; Matthews, HK; Ostroumov, PN; Portillo, M.; Richardson, I.; Smith, MK; Watters, S. (2025年9月4日). 「Se 82の断片化における新同位体の発見とその生成に関する知見」. Physical Review C. 112 ( 3). doi :10.1103/573p-7fjp.
^ ab Motizuki, Y.; Kumagai, S. (2004). 「 SN 1987Aにおける鍵同位体^{44 Tiの放射能」}AIP会議論文集. 704 (1): 369– 374. arXiv : astro-ph/0312620 . Bibcode :2004AIPC..704..369M. doi :10.1063/1.1737130.
^ ab 望月雄三; 高橋健; ヤンカ H.-Th.; ヒルブラント W.; ディール R. (2008). 「チタン44：若い超新星残骸における有効崩壊速度とカシオペア座Aにおけるその存在量」.天文学と天体物理学. 346 (3): 831– 842. arXiv : astro-ph/9904378 .
^ フライヤー、C.;ディモンテ、G.エリンジャー、E.ハンガーフォード、A.カレス、B.マグコツィオス、G.ロックフェラー、G.ティムズ、F.ウッドワード、P.ヤング、P. (2011)。宇宙における元素合成、44Ti を理解する(PDF)。ADTSC サイエンスハイライト(レポート)。ロスアラモス国立研究所。 pp. 42–43。2022年 2 月 10 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。

[5] Ti – 励起核異性体。

[7] ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。

[TMS-8] # – 原子質量は # でマークされています。値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されています。

[TNN-9] # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。

[10] 崩壊のモード:
EC: 電子捕獲

名前: 中性子放出
p: 陽子放出

[11] 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。

[12] ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数を持つスピンを示します。

[NUBASE2020-1] Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」(PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.

[CIAAWtitanium-2] 「標準原子量：チタン」CIAAW . 1993年。

[CIAAW2021-3] Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術報告書）」. Pure and Applied Chemistry . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.

[4] Lucier, Bryan EG; Huang, Yining (2016). 47/49Ti固体NMR分光法のレビュー. NMR分光法に関する年次報告. 第88巻. pp. 1– 78. doi :10.1016/bs.arnmr.2015.10.001. ISBN 978-0-12-804713-2。

[AME2020_II-6] Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II). 表、グラフ、参考文献*」. Chinese Physics C. 45 ( 3) 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.

[tarasov2025-13] Tarasov, OB; Sherrill, BM; Dombos, AC; Fukushima, K.; Gade, A.; Haak, K.; Hausmann, M.; Kahl, D.; Kaloyanov, D.; Kwan, E.; Matthews, HK; Ostroumov, PN; Portillo, M.; Richardson, I.; Smith, MK; Watters, S. (2025年9月4日). 「Se 82の断片化における新同位体の発見とその生成に関する知見」. Physical Review C. 112 ( 3). doi :10.1103/573p-7fjp.

[sn1987-14] Motizuki, Y.; Kumagai, S. (2004). 「 SN 1987Aにおける鍵同位体^{44 Tiの放射能」}AIP会議論文集. 704 (1): 369– 374. arXiv : astro-ph/0312620 . Bibcode :2004AIPC..704..369M. doi :10.1063/1.1737130.

[ti44-15] 望月雄三; 高橋健; ヤンカ H.-Th.; ヒルブラント W.; ディール R. (2008). 「チタン44：若い超新星残骸における有効崩壊速度とカシオペア座Aにおけるその存在量」.天文学と天体物理学. 346 (3): 831– 842. arXiv : astro-ph/9904378 .

[laur-16] フライヤー、C.;ディモンテ、G.エリンジャー、E.ハンガーフォード、A.カレス、B.マグコツィオス、G.ロックフェラー、G.ティムズ、F.ウッドワード、P.ヤング、P. (2011)。宇宙における元素合成、44Ti を理解する(PDF)。ADTSC サイエンスハイライト(レポート)。ロスアラモス国立研究所。 pp. 42–43。2022年 2 月 10 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。