アスタチンの同位体

アスタチン の同位体（85 At）
主な同位体[ 1 ]減衰
アイソトープ豊富半減期（t 1/2）モード製品
207アット シンセ1.81時間β +90%207ポ
α10%203ビ
208アット シンセ 1.63時間β +99.5%208ポ
α0.55%204ビ
209アット シンセ 5.41時間β +96.1%209ポ
α3.9%205ビ
210アット シンセ 8.1時間β +99.8%210ポ
α0.175%206ビ
211アット シンセ 7.214時間ε58.2%211ポ
α41.8%207ビ

アスタチン（85 At ）には41の同位体が知られており、それらはすべて放射性で、質量数は189を除いて188から229の範囲です。それらはほぼ同数の準安定励起状態を伴います。最も長寿命の同位体は210 At で、半減期は8.1時間です。次に医療的に有用な211 At は半減期が7.214時間です。最も長寿命の異性体は202m1 At で、半減期は3分強です。しかし、自然に発生する崩壊系列中に存在する最も長寿命の同位体は219 Atで、半減期はわずか56秒です。

同位体のリスト

核種[ n 1 ]Z北同位体質量( Da ) [ 2 ] [ n 2 ] [ n 3 ]半減期[ 1 ]減衰モード[ 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 ]
188アット[ 3 ]85 103 190+350 −80 μsα（約50％） 184ビ
p（約50％） 187ポ
190アット[ 4 ]85 105 1.0+1.4 −0.4 MSα 186ビ （10−）
191アット 85 106 191.004148(17) 2.1(8)ミリ秒 α 187ビ 1/2以上
191mアット 58(20) keV 2.2(4)ミリ秒 α 187ビ （7月2日〜）
192アット 85 107 192.003141(3) 11.5(6)ミリ秒 α 188ビ 3+#
192m At [ n 8 ]0(40) keV 88(6) ミリ秒 α 188mバイ （9歳未満、10歳未満）
193アット 85 108 192.999928(23) 29(5) ミリ秒 α 189ビ 1/2以上
193m1 At [ n 8 ]8(9) keV 21(5) ミリ秒 α 189m1バイ 7月2日
193m2アット 42(9) keV 28(4)ミリ秒 IT（76％） 193アット 13/2+
α（24％） 189m2ビ
194アット 85 109 193.999231(25) 286(7)ミリ秒 α（91.7%#） 190ビ （5−）
β + (8.3%#) 194ポ
β +、SF (0.032%#) （様々な）
194m At [ n 8 ]−20(40) keV 323(7)ミリ秒 α（91.7%#） 190ビ 10−
β + (8.3%#) 194ポ
β +、SF (0.032%#) （様々な）
195アット 85 110 194.996274(10) 290(20)ミリ秒 α 191mバイ 1/2以上
β +  ? 195ポ
195m​ 29(7) keV 143(3) ミリ秒 α（88％） 191ビ 7/2-
IT（12％） 195アット
β + ? 195ポ
196アット 85 111 195.99580(3) 377(4) ミリ秒 α（97.5％） 192ビ （3歳以上）
β + (2.5%) 196ポ
β +、SF (0.009%) （様々な）
196m1 At [ n 8 ]−40(40) keV 20#ミリ秒 α 192mバイ 10−#
196m2アット 157.9(1) keV 11(2) μs それ 196アット （5歳以上）
197アット 85 112 196.993177(9) 388.2(56)ミリ秒 α（96.1％） 193ビ 9月2日
β + (3.9%) 197ポ
197m1アット 45(8) keV 2.0(2)秒 α 193m1バイ 1/2以上
IT（<0.004％） 197アット
β + ? 197ポ
197m2アット 310.7(2) keV 1.3(2) μs それ 197アット 13/2+
198アット 85 113 197.992798(5) 4.47(5)秒 α（97％） 194ビ 3歳以上
β + (3%) 198ポ
198mアット 266.6(27) keV 1.23(5)秒 α（93％） 10−
β +  ? 198ポ
それ ？ 198ポ
199アット 85 114 198.990528(6) 7.02(12)秒 α（89％） 195ビ 9月2日
β + (11%) 199ポ
199m1アット 244.0(10) keV 273(9)ミリ秒 IT（99％） 1/2以上
α（1％） 195ビ
199m2アット 572.9(1) keV 70(20) ns それ 13/2+
199m3アット 2293.4(5) keV 800(50)ナノ秒 それ （29/2+）
200アット 85 115 199.990351(26) 43.2(9) 秒 α（52％） 196ビ （3歳以上）
β + (48%) 200ポ
200m1アット 112.9(29) keV 47(1) s β + (57%) 200ポ （7歳以上）
α（43％） 196ビ
それ ？ 200アット
200m2アット 343.8(30) keV 8.0(21)秒 それ ？ 200アット （10−）
α（10.5％） 196ビ
β +  ? 200ポ
201アット 85 116 200.988417(9) 85.2(16)秒 α（71％） 197ビ 9月2日
β + (29%) 201ポ
201m1アット 459(1) keV 45(3)ミリ秒 それ 1/2以上
201m2アット 459(1) keV 3.39(9) μs それ 29/2+
202アット 85 117 201.988626(30) 184(1) s β + (88%) 202ポ 3歳以上
α（12％） 198ビ
202m1アット 190(40) keV 182(2) s β + (91.5%) 202ポ 7歳以上
α（8.5％） 198ビ
それ ？ 202アット
202m2アット 590(40) keV 460(50)ミリ秒 IT（99.904%） 202アット 10−
α（0.096％） 198ビ
それ ？ 202アット
203アット 85 118 202.986943(11) 7.4(2)分 β + (69%) 203ポ 9月2日
α（31％） 199ビ
203m1アット 683.4(3) keV 3.5(6)ミリ秒 それ 1/2以上
203m2アット 2330.1(4) keV 9.77(21)μs それ 29/2+
204アット 85 119 203.987251(24) 9.12(11)分 β + (96.2%) 204ポ 7歳以上
α（3.8％） 200ビ
204m​ 587.30(20) keV 108(10)ミリ秒 それ 204アット 10−
205アット 85 120 204.986061(13) 26.9(8)分 β + (90%) 205ポ 9月2日
α（10％） 201ビ
205m​ 2339.64(23) keV 7.76(14) μs それ 205アット 29/2+
206アット 85 121 205.986646(15) 30.6(8)分 β + (99.1%) 206ポ (6)+
α（0.9％） 202ビ
206m​ 810(2) keV 813(21) ns それ 206アット （10）−
207アット 85 122 206.985800(13) 1.81(3) 時間 β + (~90%) 207ポ 9月2日
α（約10％） 203ビ
207m​ 2117.3(6) keV 108(2) ns それ 207アット 25/2+
208アット 85 123 207.986613(10) 1.63(3) 時間 β + (99.45%) 208ポ 6歳以上
α（0.55％） 204ビ
208m​ 2276.4(18) keV 1.5(2)μs それ 208アット 16-
209アット 85 124 208.986169(5) 5.42(5) 時間 β + (96.1%) 209ポ 9月2日
α（3.9％） 205ビ
209m​ 2429.32(22) keV 916(10) ns それ 209アット 29/2+
210アット 85 125 209.987147(8) 8.1(4) 時間 β + (99.825%) 210ポ (5)+
α（0.175％） 206ビ
210m1アット 2549.6(2) keV 482(6) ns それ 210アット （15）−
210m2アット 4027.7(2) keV 5.66(7) μs それ 210アット （19）+
211アット 85 126 210.9874962(29) 7.214(7) 時間 EC（58.2％） 211ポ 9月2日
α（41.8％） 207ビ
211m​ 4814.5(5) keV 4.23(7) μs それ 211アット (39/2-)
212アット 85 127 211.9907373(26) 314(3)ミリ秒 α [ n 9 ]208ビ （1−）
212m1アット 222.9(9) keV 119(3) ミリ秒 α 208ビ （9−）
212m2アット 4771.4(15) keV 152(5) μs それ 212アット （25歳〜）
213アット 85 128 212.992937(5) 125(6) ns α [ n 10 ]209ビ9月2日
213m1アット 1358(23) keV 110(17) ns それ 213アット 25/2-#
213m2アット 2998(27) keV 45(4)μs それ 213アット 49/2+#
214アット 85 129 213.996372(4) 558(10) ns α 210ビ 1−
214m1アット 59(9) keV 265(30) ns α 210ビ
214m2アット 232(5) keV 760(15) ns α 210m Bi [ 7 ]9−
215アット 85 130 214.998651(7) 37(3) μs α 211ビ 9月2日 トレース[ n 11 ]
216アット 85 131 216.002423(4) 300(30)μs α [ n 12 ]212ビ 1−
216m​ 161(11) keV 100# μs α 212m1 Bi [ 9 ]9−#
217アット 85 132 217.004718(5) 32.6(3)ミリ秒 α（99.992％） 213ビ 9月2日 トレース[ n 13 ]
β − (0.008%) 217ルン
218アット 85 133 218.008696(12) 1.28(6)秒 α（約100％） 214ビ （2−、3−） トレース[ n 14 ]
β − (?) 218ルン
219アット 85 134 219.011161(3) 56(3) s α（93.6％） 215ビ （9月2日〜） トレース[ n 11 ]
β −（6.4％） 219ルン
220アット 85 135 220.015433(15) 3.71(4)分 β −（92％） 220ルン 3(−#)
α（8％） 216ビ
221アット 85 136 221.018017(15) 2.3(2)分 β −221ルン 3/2−#
222アット 85 137 222.022494(17) 54(10) s β −222ルン
223アット 85 138 223.025151(15) 50(7) s β −223ルン 3/2−#
224アット 85 139 224.029749(24) 2.5 +/- 1.5分 β −224ルン 2+#
225アット 85 140 225.03253(32)# 3# 秒 (>300 ns) β −  ? 225ルン 1/2+#
226アット 85 141 226.03721(32)# 7# 分 (>300 ns) β −  ? 226ルン 2+#
227アット 85 142 227.04018(32)# 5#秒（>300ナノ秒） β −  ? 227ルン 1/2+#
228アット 85 143 228.04496(43)# 1# 分 (>300 ns) β −  ? 228ルン 3+#
229アット 85 144 229.04819(43)# 1# 秒 (>300 ns) β −  ? 229ルン 1/2+#
この表のヘッダーとフッター:
  1. ^ m At – 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

    それ：異性体転移
  5. ^太字の斜体の記号は娘製品です – 娘製品はほぼ安定しています。
  6. ^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数によるスピンを示します。
  7. ^ a b # – # 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. ^ a b c d基底状態と異性体の順序は不明です。
  9. ^理論的にはβ +崩壊して212 Po、またはβ-崩壊して212 Rnになる、分岐比はそれぞれ<3×10-2%および<2×10-6%（部分半減期>17.4分および>182日）になると予想される。 [ 5 ]
  10. ^理論的には213 Poへの電子捕獲が可能であり、分岐比は<2.5×10 −12 %（部分半減期>57.9日）と予想される。 [ 6 ]
  11. ^ a b 235 Uの中間崩壊生成物
  12. ^理論的には216 Poへの電子捕獲または216 Rnへのβ崩壊、分岐比はそれぞれ<3×10 −7 %および<6×10 −3 %（部分半減期>1.2日および>5.0秒）と予想される。 [ 8 ]
  13. ^ 237 Npの中間崩壊生成物
  14. ^ 238 Uの中間崩壊生成物

アルファ崩壊

アスタチン同位体のアルファ崩壊特性。すべての核データはNUBASE2020から取得。[ 1 ] [ a ]
質量数 質量過剰娘の質量過剰 アルファ崩壊のエネルギー 人生の半分 アルファ崩壊の確率 アルファ崩壊半減期
195 −3.470 MeV−10.814 MeV7.344MeV0.29秒約100％ 0.29秒
196 −3.910 MeV−11.105 MeV7.195 MeV0.377秒97.5 % 0.39秒
197 −6.355MeV−13.460 MeV7.105 MeV0.388秒96.1 % 0.40秒
198 −6.709 MeV−13.598 MeV6.889 MeV4.47秒97％ 4.6秒
199 −8.823 MeV−15.601 MeV6.778 MeV7.0秒89％ 7.9秒
200 −8.988 MeV−15.584 MeV6.596 MeV43.2秒52 % 83秒
201 −10.789 MeV−17.262 MeV6.473 MeV85.2秒71 % 2.0分
202 −10.595 MeV−16.949 MeV6.354 MeV184秒12％ 2.6分
203 −12.163 MeV−18.373 MeV6.210 MeV7.4分31 % 2.4分
204 −11.875 MeV−17.946 MeV6.071 MeV9.1分3.8 % 4.0時間
205 −12.985 MeV−19.004 MeV6.039 MeV26.9分10％ 4.5時間
206 −12.439 MeV−18.326 MeV5.887 MeV30.6分0.90 % 2.4日
207 −13.227 MeV−19.100 MeV5.873 MeV1.81時間約10％ 18時間
208 −12.470 MeV−18.221 MeV5.751 MeV1.63時間0.55 % 12.3日
209 −12.884 MeV−18.641 MeV5.757 MeV5.42時間3.9 % 5.8日
210 −11.972 MeV−17.603 MeV5.631 MeV8.1時間0.175 % 193日
211 −11.647 MeV−17.630 MeV5.983 MeV7.214時間41.80 % 17時間
212 −8.628 MeV−16.445 MeV7.817 MeV0.314秒% 0.31秒
213 −6.580 MeV−15.834 MeV9.254 MeV125ナノ秒100％ 125ナノ秒
214 −3.379 MeV−12.367 MeV8.988 MeV0.56μs100％ 0.56μs
215 −1.257 MeV−9.434 MeV8.177 MeV37μs100％ 37μs
216 2.257 MeV−5.693 MeV7.950 MeV0.3ミリ秒100％ 0.3ミリ秒
217 4.395 MeV−2.807 MeV7.202 MeV32.6ミリ秒99.992 % 33ミリ秒
218 8.100 MeV1.224 MeV6.876 MeV1.28秒約100％ 1.28秒
219 10.396 MeV4.054 MeV6.342 MeV56秒93.6 % 60秒
220 14.376 MeV8.299 MeV6.077 MeV3.71分8％ 46分
221 16.783 MeV11.155 MeV5.628 MeV2.3分実験的にアルファ安定-

アルファ崩壊エネルギーは、他の重元素と同じ傾向を示します。[ 10 ]より軽いアスタチン同位体は、かなり高い崩壊エネルギーを持っていますが、中性子が追加されるにつれてエネルギーは低下し、 126 (アスタチン-211) が魔法数であるにもかかわらず、 125中性子 (アスタチン-210)で最小になります。ただし、崩壊エネルギーは次の 2 つの段階ではるかに急激に増加し、アルファ崩壊生成物が魔法数 126 を持つ 128 中性子で最高に達します。ここでは、これはアスタチン-213 であり、最高のエネルギーを放出し、すべての同位体の中で最も短い寿命 (125 ns ) を持っています。その後、エネルギーは再び減少し、アルファ寿命は急速に増加し、長寿命のアスタチン同位体は存在しません。これは、ベータ崩壊の役割が増大するため発生します。[ 10 ]この崩壊モードはアスタチンにとって特に重要である: 1950 年という早い時期に、この元素にはベータ安定同位体 (すなわち、ベータ崩壊を全く起こさない同位体) は存在しないと仮定されたが、[ 11 ]原子核質量測定により、215 At はA = 215のすべての同位体の中で最も質量が小さいため、実際にはベータ安定であることが明らかになっている。 [ 1 ]ベータ崩壊モードは、 212-216 At とその異性体を除く他のすべてのアスタチン同位体で確認されている。[ 1 ]その他の同位体のうち、アルファ崩壊を起こさない場合: アスタチン 210 およびそれより軽い同位体は電子捕獲または陽電子放出によって崩壊し、211 は電子捕獲のみによって崩壊し、アスタチン 217 およびそれより重い同位体はβ崩壊を起こす。アスタチン 212、214、216 はどちらの方法でも崩壊できるはずである。

参照

アスタチン以外の娘生成物

注記

  1. ^表の「質量超過」の下には、実際の質量超過ではなくエネルギー当量が示されています。「娘核の質量超過」は、同位体の娘核とアルファ粒子の質量超過の合計のエネルギー当量を表します。「アルファ崩壊半減期」は、アルファ以外の崩壊モードを省略した場合の半減期を指します。

参考文献

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