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]85103190+350
−80 μs		α（約50％）184ビ
p（約50％）187ポ
190アット[4]851051.0+1.4
−0.4 MS		α186ビ（10−）
191アット85106191.004148(17)2.1(8)ミリ秒α187ビ1/2以上
191mアット58(20) keV2.2(4)ミリ秒α187ビ（7月2日〜）
192アット85107192.003141(3)11.5(6)ミリ秒α188ビ3+#
192m At [n 8]0(40) keV88(6) ミリ秒α188mバイ（9歳未満、10歳未満）
193アット85108192.999928(23)29(5) ミリ秒α189ビ1/2以上
193m1 At [n 8]8(9) keV21(5) ミリ秒α189m1バイ7月2日
193m2アット42(9) keV28(4)ミリ秒IT（76％）193アット13/2+
α（24％）189m2ビ
194アット85109193.999231(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) keV323(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85110194.996274(10)290(20)ミリ秒α191mバイ1/2以上
β +  ?195ポ
195m​29(7) keV143(3) ミリ秒α（88％）191ビ7/2-
IT（12％）195アット
β + ?195ポ
196アット85111195.99580(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) keV20#ミリ秒α192mバイ10−#
196m2アット157.9(1) keV11(2) μsそれ196アット（5歳以上）
197アット85112196.993177(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) keV2.0(2)秒α193m1バイ1/2以上
IT（<0.004％）197アット
β + ?197ポ
197m2アット310.7(2) keV1.3(2) μsそれ197アット13/2+
198アット85113197.992798(5)4.47(5)秒α（97％）194ビ3歳以上
β + (3%)198ポ
198mアット266.6(27) keV1.23(5)秒α（93％）10−
β +  ?198ポ
それ ？198ポ
199アット85114198.990528(6)7.02(12)秒α（89％）195ビ9月2日
β + (11%)199ポ
199m1アット244.0(10) keV273(9)ミリ秒IT（99％）1/2以上
α（1％）195ビ
199m2アット572.9(1) keV70(20) nsそれ13/2+
199m3アット2293.4(5) keV800(50)ナノ秒それ（29/2+）
200アット85115199.990351(26)43.2(9) 秒α（52％）196ビ（3歳以上）
β + (48%)200ポ
200m1アット112.9(29) keV47(1) sβ + (57%)200ポ（7歳以上）
α（43％）196ビ
それ ？200アット
200m2アット343.8(30) keV8.0(21)秒それ ？200アット（10−）
α（10.5％）196ビ
β +  ?200ポ
201アット85116200.988417(9)85.2(16)秒α（71％）197ビ9月2日
β + (29%)201ポ
201m1アット459(1) keV45(3)ミリ秒それ1/2以上
201m2アット459(1) keV3.39(9) μsそれ29/2+
202アット85117201.988626(30)184(1) sβ + (88%)202ポ3歳以上
α（12％）198ビ
202m1アット190(40) keV182(2) sβ + (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) keV460(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85118202.986943(11)7.4(2)分β + (69%)203ポ9月2日
α（31％）199ビ
203m1アット683.4(3) keV3.5(6)ミリ秒それ1/2以上
203m2アット2330.1(4) keV9.77(21)μsそれ29/2+
204アット85119203.987251(24)9.12(11)分β + (96.2%)204ポ7歳以上
α（3.8％）200ビ
204m​587.30(20) keV108(10)ミリ秒それ204アット10−
205アット85120204.986061(13)26.9(8)分β + (90%)205ポ9月2日
α（10％）201ビ
205m​2339.64(23) keV7.76(14) μsそれ205アット29/2+
206アット85121205.986646(15)30.6(8)分β + (99.1%)206ポ(6)+
α（0.9％）202ビ
206m​810(2) keV813(21) nsそれ206アット（10）−
207アット85122206.985800(13)1.81(3) 時間β + (~90%)207ポ9月2日
α（約10％）203ビ
207m​2117.3(6) keV108(2) nsそれ207アット25/2+
208アット85123207.986613(10)1.63(3) 時間β + (99.45%)208ポ6歳以上
α（0.55％）204ビ
208m​2276.4(18) keV1.5(2) μsそれ208アット16-
209アット85124208.986169(5)5.42(5) 時間β + (96.1%)209ポ9月2日
α（3.9％）205ビ
209m​2429.32(22) keV916(10) nsそれ209アット29/2+
210アット85125209.987147(8)8.1(4) 時間β + (99.825%)210ポ(5)+
α（0.175％）206ビ
210m1アット2549.6(2) keV482(6) nsそれ210アット（15）−
210m2アット4027.7(2) keV5.66(7) μsそれ210アット（19）+
211アット85126210.9874962(29)7.214(7) 時間EC（58.2％）211ポ9月2日
α（41.8％）207ビ
211m​4814.5(5) keV4.23(7) μsそれ211アット(39/2-)
212アット85127211.9907373(26)314(3)ミリ秒α [n 9]208ビ（1−）
212m1アット222.9(9) keV119(3) ミリ秒α208ビ（9−）
212m2アット4771.4(15) keV152(5) μsそれ212アット（25歳〜）
213アット85128212.992937(5)125(6) nsα [n 10]209ビ9月2日
213m1アット1358(23) keV110(17) nsそれ213アット25/2-#
213m2アット2998(27) keV45(4)μsそれ213アット49/2+#
214アット85129213.996372(4)558(10) nsα210ビ1−
214m1アット59(9) keV265(30) nsα210ビ
214m2アット232(5) keV760(15) nsα210m Bi [7]9−
215アット85130214.998651(7)37(3) μsα211ビ9月2日トレース[n 11]
216アット85131216.002423(4)300(30)μsα [n 12]212ビ1−
216m​161(11) keV100# μsα212m1 Bi [9]9−#
217アット85132217.004718(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85133218.008696(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85134219.011161(3)56(3) sα（93.6％）215ビ（9月2日〜）トレース[n 11]
β −（6.4％）219ルン
220アット85135220.015433(15)3.71(4)分β −（92％）220ルン3(−#)
α（8％）216ビ
221アット85136221.018017(15)2.3(2)分β −221ルン3/2−#
222アット85137222.022494(17)54(10) sβ −222ルン
223アット85138223.025151(15)50(7) sβ −223ルン3/2−#
224アット85139224.029749(24)2.5 +/- 1.5分β −224ルン2+#
225アット85140225.03253(32)#3# 秒 (>300 ns)β −  ?225ルン1/2+#
226アット85141226.03721(32)#7# 分 (>300 ns)β −  ?226ルン2+#
227アット85142227.04018(32)#5#秒（>300ナノ秒）β −  ?227ルン1/2+#
228アット85143228.04496(43)#1# 分 (>300 ns)β −  ?228ルン3+#
229アット85144229.04819(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. ^ 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. ^ abcd 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になる可能性があり、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. ^ ab 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崩壊が可能であり、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。NUBASE2020のすべての核データを含む。[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 MeV0.56マイクロ秒100％0.56マイクロ秒
215−1.257 MeV−9.434 MeV8.177 MeV37μs100％37μs
2162.257 MeV−5.693 MeV7.950 MeV0.3ミリ秒100％0.3ミリ秒
2174.395 MeV−2.807 MeV7.202 MeV32.6ミリ秒99.992 %33ミリ秒
2188.100 MeV1.224 MeV6.876 MeV1.28秒約100％1.28秒
21910.396 MeV4.054 MeV6.342 MeV56秒93.6 %60秒
22014.376 MeV8.299 MeV6.077 MeV3.71分8％46分
22116.783 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 (つまり、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 およびより重い同位体はβ崩壊を起こす。アスタチン212、214、および 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

  1. ^ abcdefg 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.
  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.
  3. ^ コッコネン、ヘナ;アウラネン、カレ。シワッチ、プージャ;アルムガム、パラマシワン。アンドリュー・D・ブリスコー；エークハウト、サラ。フェレイラ、リディア S.グラーン、トゥオーマス。グリーンリーズ、ポール・T.ジョーンズ、ピート。ジュリン、ラウノ。ジュウティネン、サカリ。レイノ、マッティ。レッペネン、アリ・ペッカ。マグリオーネ、エンリコ。ナイマン、マーカス。ペイジ、ロバート D.パカリネン、ヤンネ。ラーキラ、パヌ。ジャン・サレン。キャサリン・スコーリー。ソリ、ユハ。ウシタロ、ユハ。マーティン・ヴェンハート（2025年5月29日）。 「新しい陽子放出体 188At は、重原子核では前例のない相互作用を示唆しています。」ネイチャーコミュニケーションズ。16 (1)．doi :10.1038/s41467-025-60259-6. PMC 12122845 . 
  4. ^ コッコネン、H.;アウラネン、K.ウシタロ、J.エックハウト、S.グラーン、T.グリーンリーズ、PT;ジョーンズ、P.ジュリン、R.ユーティネン、S.レイノ、M.レッペネン、A.-P.ナイマン、M.パカリネン、J.ラキラ、P.サレン、J.スコーリー、C.ソリ、J.ヴェンハート、M. (2023 年 6 月 20 日) 「新しいα - 190 で崩壊する同位体の特性」。物理的レビュー C . 107（6）。土井：10.1103/PhysRevC.107.064312。
  5. ^ 「212Atの採用レベル」（PDF）。NNDC核種チャート。
  6. ^ 「213Atの採用レベル」（PDF）。NNDC核種チャート。
  7. ^ 「214At α崩壊（760 ns）」（PDF）。NNDC核種チャート。
  8. ^ 「216Atの採用レベル」（PDF）。NNDC核種チャート。
  9. ^ 「216At α減衰: J=9」(PDF) . NNDC の核種チャート。
  10. ^ ab ラヴルキナ & ポズドニャコフ 1966、p. 232.
  11. ^ ランカマ、カレルボ (1956)。同位体地質学(第 2 版)。ペルガモンプレス。 p. 403.ISBN​ 978-0-470-70800-2。 {{cite book}}:ISBN / 日付の非互換性（ヘルプ）
  • ラヴルキナ、アヴグスタ・コンスタンティノヴナ。ポズドニャコフ、アレクサンドル・アレクサンドロヴィチ（1966年）。 Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция[テクネチウム、プロメチウム、アスタチン、フランシウムの分析化学]（ロシア語）。Nauka。
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