ナトリウムの同位体

ナトリウム の同位体（11 Na）
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
22ナトレース2.6019年β +22ネ
23ナ100%安定した
24ナトレース14.956時間β −24mg​
標準原子量 A r °(Na)
  • 22.989 769 28 ± 0.000 000 02 [2]
  • 22.990 ± 0.001  （要約）[3]

ナトリウム（11Na）の同位体は21種類知られており、17
ナ・ト39
Na （ 36Naと38Naを除く）[4]と5つの異性体がある。23
Naは唯一の安定同位体（そして唯一の原始同位体）であり、ナトリウムを単一同位体（単一核種）元素としている。ナトリウムには2つの放射性 宇宙線同位体（22
Na、半減期は2.6019年、24
Naは半減期が 14.956 時間です。これら 2 つの同位体を除き、他のすべての同位体の半減期は 1 分未満で、ほとんどが 1 秒未満です。

急性中性子放射線被曝（例えば、核臨界事故による）は、安定な中性子の一部を23
ヒト血漿中のNaは24
Na。患者が吸収した中性子放射線量は、放射性同位元素の濃度を測定することによって評価できます。

22
Naは陽電子放出同位体であり、半減期は約2.6年と比較的長い。陽電子放出断層撮影（PET）用の試験対象物や点線源の作成に用いられる。

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]		同位体
存在比
励起エネルギー
17
ナ		11617.037 270 (60)p16
ね		（1/2以上）
18
ナ		11718.026 88 (10)1.3(4) zsp ? [n 8]17
ね		1−#
19
ナ		11819.013 880 (11)>1としてp18
ね		（5/2+）
20
ナ		11920.007 3543 (12)447.9（2.3）ミリ秒β + (75.0(4)% )20
ね		2歳以上
β + α (25.0(4)% )16
お
21
ナ		111020.997 654 46 (5)22.4550(54)秒β +21
ね		3/2以上
22
ナ		111121.994 437 55 (14)2.6019(6) 年[注 1]β + (90.57(8)% )22
ね		3歳以上トレース[n 9]
ε (9.43(6)% )22
ね
22m1
ナ		583.05(10) keV243(2) nsそれ22
ナ		1歳以上
22㎡
ナ		657.00(14) keV19.6(7) psそれ22
ナ		0歳以上
23
ナ		111222.989 769 2820 (19)安定した3/2以上1
24
ナ		111323.990 963 012 (18)14.9560(15) 時間β −24
マグネシウム		4歳以上トレース[n 9]
24分
ナ		472.2074(8) keV20.18(10)ミリ秒それ （99.95%）24
ナ		1歳以上
β −（0.05%）24
マグネシウム
25
ナ		111424.989 9540 (13)59.1(6) sβ −25
マグネシウム		5/2+
26
ナ		111525.992 635 (4)1.071 28 (25) 秒β −26
マグネシウム		3歳以上
26分
ナ		82.4(4) keV4.35(16)μsそれ26
ナ		1歳以上
27
ナ		111626.994 076 (4)301(6) ミリ秒β −（99.902(24)% )27
マグネシウム		5/2+
β − n (0.098(24)% )26
マグネシウム
28
ナ		111727.998 939 (11)33.1（1.3）ミリ秒β −（99.42(12)% )28
マグネシウム		1歳以上
β − n (0.58(12)% )27
マグネシウム
29
ナ		111829.002 877 (8)43.2(4)ミリ秒β −（78%）29
マグネシウム		3/2以上
β − n (22(3)% )28
マグネシウム
β − 2n ?27
マグネシウム ？
30
ナ		111930.009 098 (5)45.9(7)ミリ秒β −（70.2（2.2）％）30
マグネシウム		2歳以上
β − n (28.6（2.2）％）29
マグネシウム
β − 2n (1.24(19)% )28
マグネシウム
β − α (5.5(2)% × 10 −5 )26
ね
31
ナ		112031.013 147 (15)16.8(3)ミリ秒β −（>63.2（3.5）％）31
マグネシウム		3/2以上
β − n (36.0（3.5）％）30
マグネシウム
β − 2n (0.73(9)% )29
マグネシウム
β − 3n (<0.05%）28
マグネシウム
32
ナ		112132.020 010 (40)12.9(3)ミリ秒β −（66.4（6.2）％）32
マグネシウム		（3−）
β − n (26(6)% )31
マグネシウム
β − 2n (7.6(1.5)% )30
マグネシウム
32分
ナ[6]		625 keV24(2) μsそれ32
ナ		（0+,6−）
33
ナ		112233.025 53 (48)8.2(4)ミリ秒β − n (47(6)% )32
マグネシウム		（3/2以上）
β −（40.0（6.7）％）33
マグネシウム
β − 2n (13(3)% )31
マグネシウム
34
ナ		112334.034 01 (64)5.5（1.0）ミリ秒β − 2n (~50%）32
マグネシウム		1歳以上
β − (~35%）34
マグネシウム
β − n (~15%）33
マグネシウム
35
ナ		112435.040 61 (72) #1.5(5)ミリ秒β −35
マグネシウム		3/2+#
β − n ?34
マグネシウム ？
β − 2n ?33
マグネシウム ？
37
ナ		112637.057 04 (74) #1#ミリ秒 [>1.5 μs ]β −  ?37
マグネシウム ？		3/2+#
β − n ?36
マグネシウム ？
β − 2n ?35
マグネシウム ？
39
ナ[4]		112839.075 12 (80) #1#ミリ秒 [>400ナノ秒]β −  ?39
マグネシウム ？		3/2+#
β − n ?38
マグネシウム ？
β − 2n ?37
マグネシウム ？
この表のヘッダーとフッター:
  1. ^ m Na – 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. ^ 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。
  5. ^ 崩壊のモード:
    それ：異性体転移
    名前:中性子放出
    p:陽子放出
  6. ^ 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。
  7. ^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数を持つスピンを示します。
  8. ^ 示された崩壊モードは観測されているが、その強度は実験的には分かっていない。
  9. ^ ab 宇宙線生成核種

ナトリウム22

1μCiのナトリウム22を含むディスク

ナトリウム22はナトリウムの放射性同位体であり、陽電子放出を受けて22
半減期が2.6019年のNe 。22
Naは、重水素の核融合を触媒するミューオンを生成するための「冷たい陽電子」（反物質）の効率的な発生源として研究されている。[要出典]また、陽電子消滅分光法における陽電子源としても一般的に使用されている。[7]

ナトリウム-23

ナトリウム23は、ナトリウムの唯一の天然同位体であり、原子量は22.98976928です。このため、ナトリウム23は、材料科学や電池研究を含む様々な研究分野において、核磁気共鳴法を用いて利用されています。 [8]ナトリウム23の緩和は、陽イオン-生体分子相互作用、細胞内および細胞外ナトリウム、電池におけるイオン輸送、量子情報処理の研究に応用されています。[9]

ナトリウム-24

ナトリウム24は放射性であり、通常は中性子放射化によって一般的なナトリウム23から生成されます。半減期は14.956時間です。24
Naは崩壊して24
Mgは電子と、ほとんどの場合2本のガンマ線を放出して消滅します。 [10] [11]

人体が強力な中性子放射線にさらされると、24
血漿中のナトリウム。その量を測定することで、患者の吸収放射線量を決定することができます。 [11]これは、必要な治療を決定するために使用できます。

高速増殖炉の冷却材としてナトリウムを使用すると、放射性24
Naは冷却剤内で生成されます。24
Naが崩壊するとマグネシウムが形成され、冷却材中に蓄積されます。半減期が短いため、24
冷却材のナトリウムは、原子炉から取り出された後数日以内に放射能を失います。一次冷却ループから高温の​​ナトリウムが漏洩すると、空気に触れると発火し（水に触れると爆発する）、放射性火災を引き起こす可能性があります[12]。このため、一次冷却ループは格納容器内に設置されています。

ナトリウムは塩爆弾のケースとして提案されている。24
Naは数日間にわたって強力なガンマ線放射を発生する。[13] [14]

参照

ナトリウム以外の娘生成物

注記

  1. ^ NUBASE2020は、グレゴリオ暦ではなく、熱帯年を使用して年と他の時間単位を変換することに注意してください。NUBASE2020における年と他の時間単位の関係は次のとおりです。1 y = 365.2422 d = 31 556 926 s

参考文献

  1. ^ abcd 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. ^ 「標準原子量：ナトリウム」CIAAW . 2005年。
  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. ^ ab Ahn, DS; et al. (2022-11-14). 「39Naの発見」. Physical Review Letters . 129 (21) 212502. Bibcode :2022PhRvL.129u2502A. doi : 10.1103/PhysRevLett.129.212502 . PMID  36461972. S2CID  253591660.
  5. ^ 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.
  6. ^ グレイ、T.J.オールモンド、J.M.徐、Z。キング、T.T.ルブナ、R.S.クロフォード、H.L.トリパティ、V.クライダー、BP。グジヴァチ、R.リディック、S.N.マキャベリ、A.O.宮城哲也;ポーベス、A.アンダリブ、A.アルゴ、E.ベネッティ、C.バタチャリヤ、S.キャンベル、C.M.カーペンター、MP。チャン、J.チェスター、A.クリスティ、J.クラーク、B.R.コックス、I.ドゥーチュ、A.A.ドッファー、J.ドゥアルテ、J.G.ファロン、P.フロッチャー、A.ガバラ、T.ハーク、J.T.ハイデマン、J.ヒューゲン、H.ホルト、J.D.ジェイン、R.北村直也；コロス、Ｋ．コンデフ、F.G.ラミナック、A.ロングフェロー、B.ルイテル、Ｓ．マドゥルガ、M.マハジャン、R.モガンナム、M.J.モース、C.ノイパネ、S.ノウィッキー、A.オグンベク、T.H. W.-J.オング;ポルツィオ、C.プロコップ、C.J.ブリティッシュコロンビア州ラスコ。ローニング、E.K.ルビノ、E.ルーランド、T.J.リカチェフスキ、K.P.シャエディグ、L.セウェリニアック、D.シーグル、Ｋ．シン、M。スタッチベリー、A.E.テイバー、S.L.タン、T.L. Wheeler, T.; Winger, J. A.; Wood, J. L. (2023年6月13日). 「FRIBで観測されたN = 20形状反転島におけるマイクロ秒異性体」. Physical Review Letters . 130 (24). arXiv : 2302.11607 . doi :10.1103/PhysRevLett.130.242501.
  7. ^ Saro, Matúš; Kršjak, Vladimír; Petriska, Martin; Slugeň, Vladimír (2019-07-29). 「GEANT4を用いた陽電子消滅測定におけるナトリウム22源寄与の決定」 .応用凝縮系物理学 (APCOM 2019) . 第2131巻, art. 020039. Bibcode :2019AIPC.2131b0039S. doi :10.1063/1.5119492. ISSN  0094-243X. S2CID  201349680.
  8. ^ 後藤 一馬 (2021年2月8日). 「Naイオン電池および材料の23Na固体NMR分析」 .電池とスーパーキャップ. 4 (8): 1267–127 . doi :10.1002/batt.202000295. S2CID  233827472.
  9. ^ Song, Yifan; Yin, Yu; Chen, Qinlong; Marchetti, Alessandro; Kong, Xueqian (2023). 「23Na緩和測定法：理論と応用の概要」. Magnetic Resonance Letters . 3 (2): 150– 174. doi : 10.1016/j.mrl.2023.04.001 .
  10. ^ 国立核データセンター. 「NuDat 3.0 データベース」.ブルックヘブン国立研究所.
  11. ^ ab エケンダール、ダニエラ;ルボビッチ、ピーター。ジュレブチク、パベル。フプカ、イワン。フムル、オンドジェ。ベチコヴァ、ヴェラ;マラ、ヘレナ（2019年11月7日）。 「人間の血液と毛髪のサンプルを使用した中性子の線量評価」。放射線防護線量測定。186 ( 2–3 ): 202–205 .土井:10.1093/rpd/ncz202。PMID  31702764。
  12. ^ LMFR運転中の異常事態、1998年11月9～13日にウィーンで開催された技術委員会会議議事録、IAEA。84、122ページ。
  13. ^ 「Science: fy for Doomsday」 Time誌、1961年11月24日。2016年3月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  14. ^ Clark, WH (1961). 「化学および熱核爆発物」. Bulletin of the Atomic Sc​​ientists . 17 (9): 356– 360. Bibcode :1961BuAtS..17i.356C. doi :10.1080/00963402.1961.11454268.
  • バークレー研究所同位体プロジェクトのナトリウム同位体データ
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