ラジウムの同位体

ラジウム の同位体（88 Ra）
主な同位体[1]崩壊
同位体存在比半減期 （t 1/2）モード製品
223 Raトレース11.435 dα219 Rn
224 Ra微量3.632 dα220 Rn
225 Ra微量14.8日β −225 Ac
α [2]221 Rn
226 Ra微量1600年α222 Rn
228 Ra微量5.75年β −228 Ac

ラジウム（Ra88）には安定同位体もほぼ安定同位体も存在しないため、標準的な原子量を与えることはできません。ラジウムの最も長寿命で最も一般的な同位体は、半減期がRa226です1600 年で、 238 U (ウランまたはラジウム系列)の崩壊系列にあります。

ラジウムには現在、201 Raから234 Ra までの 34 個の同位体が知られています。

放射能研究の初期においては、ラジウムの天然同位体はそれぞれ異なる名前で呼ばれていました（他の放射性元素も同様です）。これは、同位体の概念が用いられたのは、1900年代から1910年代にかけてフレデリック・ソディが科学的研究を行った後のことでした。 [3]この概念では、223 RaはアクチニウムX（AcX）、224 RaはトリウムX（ThX）、226 Raはラジウム（Ra）、228 Raはメソトリウム1（MsTh 1）と命名されました。[4]これらがすべて同じ元素の同位体であることが認識されると、これらの名前の多くは使われなくなり、「ラジウム」は226 Raだけでなくすべての同位体を指すようになりました。[5]ただし、メソトリウム1はしばらくの間使用され、脚注で228 Raを指すことが説明されていました。[6]ラジウム226の既知の崩壊生成物には、「ラジウム」を含む歴史的な名前が付けられており、[7]ラジウムエマネーションから始まり、ラジウムAからラジウムGまでの範囲で命名され、文字は親からどのくらい遠く離れた連鎖にあるかを示しています。[a]

2013年にラジウム224の原子核が洋ナシ型であることが発見されました。[9]これは非対称の原子核の初めての発見でした。

同位体一覧


核種
[n 1]		歴史的
名称		ZN同位体質量 （Da）[10] [n 2] [n 3]
半減期[1]
崩壊
モード[1]
[n 4]		娘
同位体
[n 5]		スピンと
パリティ[1]
[n 6] [n 7]		同位体
存在比
励起エネルギー[n 7]
201ラ88113201.012815(22)20(30)ミリ秒α197 Rn(3/2−)
201m Ra263(26) keV6(5) msα197 Rn13/2+
202 Ra88114202.009742(16)4.1(11) msα198 Rn0+
203 Ra88115203.009234(10)36(13)ミリ秒α199 Rn3/2−
203m Ra246(14) keV25(5) msα199 Rn13/2+
204 Ra88116204.0065069(96)60(9)ミリ秒α200ルン0+
205ラジウム88117205.006231(24)220(50) msα201 Rn3/2−
205m Ra263(25) keV180(50) msα201 Rn13/2+
206 Ra88118206.003828(19)0.24(2)秒α202 Rn0+
207 Ra88119207.003772(63)1.38(18)秒α (86%)203 Rn5/2−#
β + (14%)207フレネル
207mラジウム560(60)keV57(8)ミリ秒IT (85%#)207 Ra13/2+
α (?%)203m Rn
β +  ?207フレネル
208 Ra88120208.0018550(97)1.110(45)秒α (87%)204 Rn0+
β + (13%)208フレネル
208mラジウム2147.4(4)keV263(17) nsIT208 Ra(8+)
209 Ra88121209.0019949(62)4.71(8)秒α (90%)205 Rn5/2−
209m Ra882.4(7) keV117(5) μsα (90%)205 Rn13/2+
β + (10%)209金
210ラ88122210.0004754(99)4.0(1)秒α206 Rn0+
210m Ra2050.9(7) keV2.29(3) μsIT210ラ8+
211 Ra88123211.0008930(53)12.6(12)秒α207 Rn5/2−
211m Ra1198.1(8) keV9.5(3) μsIT211 Ra13/2+
212 Ra88124211.999787(11)13.0(2)秒α208 Rn0+
β +  ?212フレネル
212m1ラジウム1958.4(20) keV9.3(9) μsIT212 Ra8+
212m2 Ra2613.3(20) keV0.85(13) μsIT212 Ra11−
213 Ra88125213.000371(11)2.73(5)分α (87%)209 Rn1/2
β + (13%)213 Fr
213m Ra1768(4) keV2.20(5) msIT (99.4%)213 Ra(17/2−)
α (0.6%)209 Rn
214 Ra88126214.0000996(56)2.437(16)秒α (99.941%)210 Rn0+
β + (0.059%)214フレネル
214m1ラジウム1819.7(18) keV118(7) ナノ秒IT214 Ra6+
214m2 Ra1865.2(18) keV67.3(15) μsIT (99.91%)214 Ra8+
α (0.09%)210 Rn
214m3 Ra2683.2(18) keV295(7) nsIT214 Ra11−
214m4 Ra3478.4(18) keV279(4) ナノ秒IT214 Ra14+
214m5 Ra4146.8(18) keV225(4) nsIT214 Ra17−
214m6 Ra6577.0(18) keV128(4) nsIT214 Ra(25−)
215 Ra88127215.0027182(77)1.669(9) ミリ秒α211 Rn9/2+#
215m1 Ra1877.8(3) keV7.31(13) μsIT215 Ra(25/2+)
215m2 Ra2246.9(4) keV1.39(7) μsIT215 Ra(29/2−)
215m3 Ra3807(50)# keV555(10) nsIT215 Ra(43/2−)
216 Ra88128216.0035335(86)172(7) nsα212 Rn0+
EC (<1×10 -8 %)216フラン
217ラ88129217.0063227(76)1.95(12) μsα213 Rn(9/2+)
218 Ra88130218.007134(11)25.91(14) μsα214ルビー0+
219ラジウム88131219.0100847(73)9(2) ミリ秒α215 Rn(7/2)+
219m Ra16.7(8) keV10(3) msα215 Rn(11/2)+
220 Ra88132220.0110275(82)18.1(12)ミリ秒α216 Rn0+
221 Ra88133221.0139173(05)25(4)秒α217 Rn5/2+トレース[n 8]
CD（1.2×10 −10％）[n 9]207鉛
14 C
222 Ra88134222.0153734(48)33.6(4)秒α218 Rn0+
CD (3.0×10 −8 %)208 Pb
14 C
223ラ[n 10]アクチニウムX88135223.0185006(22)11.4352(10) dα219 Rn3/2+トレース[n 11]
CD (8.9×10 −8 %)209鉛
14 C
224 RaトリウムX88136224.0202104(19)3.6316(14) dα220 Rn0+微量[n 12]
CD (4.0×10 −9 %)210鉛
14 C
225 Ra88137225.0236105(28)14.82(19) dβ −225 Ac1/2+痕跡量[n 13]
α (0.0026%) [2] [n 14]221 Rn
226 Raラジウム[n 15]88138226.0254082(21)1600(7) 年α [n 16]222 Rn0+微量[n 17]
CD (2.6×10 −9 %)212鉛
14 C
227 Ra88139227.0291762(21)42.2(5)分β −227 Ac3/2+
228 Raメソトリウム188140228.0310686(21)5.75(3) 年β −228 Ac0+微量[n 12]
229 Ra88141229.034957(17)4.0(2) 分β −229 Ac5/2+
230 Ra88142230.037055(11)93(2) 分β −230 Ac0+
231 Ra88143231.041027(12)104(1)β −231 Ac(5/2+)
231m Ra66.21(9) keV約53μsIT231 Ra（1/2以上）
232 Ra88144232.0434753(98)4.0(3)分β −232 Ac0+
233 Ra88145233.0475946(92)30(5)秒β −233 Ac1/2+#
234 Ra88146234.0503821(90)30(10)sβ −234 Ac0+
この表のヘッダーとフッター：
  1. ^ m Ra – 励起核異性体
  2. ^ ( ) – 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。
  3. ^ # – 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。
  4. ^ 崩壊のモード:
    EC:電子捕獲
    CD:クラスター崩壊
    IT:異性体遷移
  5. ^ 太字の記号は娘核体 – 娘核体は安定です
  6. ^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数を持つスピンを示します。
  7. ^ 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。
  8. ^ 237 Npの中間崩壊生成物
  9. ^ クラスター崩壊を起こす最も軽い核種
  10. ^ 骨がんの治療に使用される
  11. ^ 235 Uの中間崩壊生成物
  12. ^ ab 232 Thの中間崩壊生成物
  13. ^ 237 Npの中間崩壊生成物
  14. ^ 他の場所で見られる0.026%という値は誤植です。元のデータはここに引用されています。
  15. ^ 要素名の由来
  16. ^ 理論的には β − β −崩壊して226 Thになる可能性がある
  17. ^ 238 Uの中間崩壊生成物

アクチニド対核分裂生成物

半減期によるアクチニドと核分裂生成物
アクチニド[11]崩壊系列による半減期
範囲（a）		235 Uの核分裂生成物の収量[ 12]
4 n
（トリウム）		4 n + 1
（ネプツニウム）		4 n + 2
（ラジウム）		4 n + 3
（アクチニウム）		4.5～7%0.04～1.25%0.001%未満
228 Ra№4～6 a155 Euþ
248 Bk[13]> 9 a
244 cm 241 Pu250 Cf227 Ac№10～29 a90 Sr85 Kr113m Cdþ
232 Uƒ238 Puƒ243センチメートル29～97 a137 Cs151 Smþ121m Sn
249 Cf 242m Am141～351年

100年～21万年の範囲に半減期を持つ核分裂生成物はありません…

241午前​251 Cfƒ[14]430～900
226 Ra№247 Bk1.3～1.6 ka
240 Pu229 Th246センチメートル243午前​4.7～7.4 ka
245 cm 250 cm8.3～8.5 ka
239 Puƒ24.1キロ
230番地 231番地32
236 Np233 U234 U№150～250万99 Tc₡126 Sn
248センチメートル242プルトニウム327～375万年前79セ₡
1.33 Ma 135 Cs₡
237 Np161～650万年前ジルコニア93パラジウム107
236 U247 Cm 15～24 Ma129 I₡
244 Pu80 Ma

…1570万年以降も[15]

232番​238 U№235 Uƒ№0.7～14.1 Ga

参考文献

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  11. ^ ラジウム（元素番号88）も加わる。実際にはサブアクチノイドであるが、アクチニウム（元素番号89）の直前に位置し、ポロニウム（元素番号84）の後に3元素の不安定性ギャップがあり、このギャップには半減期が4年以上の核種は存在しない（このギャップで最も長寿命の核種は半減期が4日未満のラドン222である）。ラジウムの同位体の中で最も長寿命の同位体は1,600年であり、この元素をここに含める価値がある。
  12. ^具体的には、典型的な 原子炉におけるウラン 235 の熱中性子核分裂から生じます。
  13. ^ Milsted, J.; Friedman, AM; Stevens, CM (1965). 「ベルクリウム247のアルファ半減期；ベルクリウム248の新しい長寿命異性体」.核物理学. 71 (2): 299. Bibcode :1965NucPh..71..299M. doi :10.1016/0029-5582(65)90719-4.
    同位体分析の結果、約10ヶ月間にわたり分析された3つのサンプルにおいて、質量数248の核種が一定量存在することが分かりました。これは、半減期が9年以上のBk 248の異性体に起因するものと推定されました。Cf 248の増殖は検出されず、β線半減期の下限は約10 4年と推定されます。この新たな異性体に起因するα線放射は検出されていません。α線の半減期はおそらく300年以上です。
  14. ^ これは「不安定の海」に入るまでの半減期が少なくとも4年である最も重い核種です。
  15. ^ 半減期が232 Th を大幅に超える「古典的に安定した」核種は除きます。たとえば、 113m Cd の半減​​期はわずか 14 年ですが、 113 Cd の半減​​期は 8京年です。

注記

  1. ^ ラジウムの放射量 = 222 Rn、 RaA = 218 Po、 RaB = 214 Pb、 RaC = 214 Bi、 RaC' = 214 Po、 RaC" = 210 Tl、 RaD = 210 Pb、 RaE = 210 Bi、 RaF = 210 Po、 RaG = 206 Pb（安定、連鎖の終点）。 [8]
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