銅の同位体

銅 の同位体（₂₉ Cu）

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 63銅 69.2% 安定 64 Cu 合成 12.70時間 β + 64ニッケル β − 64亜鉛 65 Cu 30.9% 安定 67 Cu 合成 61.83時間 β − 67亜鉛
標準原子量 A r °(Cu)
	63.546 ± 0.003 [2] 63.546 ± 0.003  （要約）[3]
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銅（₂₉ Cu）には、2つの安定同位体である⁶³ Cuと⁶⁵ Cuがあり、さらに⁵⁵ Cuから⁸⁴ Cuまでの28の放射性同位体が知られています。最も安定した放射性同位体である⁶⁷ Cuの半減期はわずか61.83時間で、次に⁶⁴ Cuが12.70時間、⁶¹ Cuが3.34時間続きます。その他の同位体の半減期はすべて1時間未満で、ほとんどが1分未満です。質量が63未満の同位体は、一般的に陽電子放出と電子捕獲によってニッケル同位体になり、質量が65を超える同位体は、一般的にβ崩壊によって亜鉛同位体になり^ます。その中間の唯一の例である⁶⁴ Cuは、両方向に崩壊します

銅には少なくとも 10 種類の準安定異性体があり、その中で最も安定しているのは半減期が 3.75 分の^{68m Cu です。}

同位体一覧

核種 [n 1]	Z	N	同位体質量 （Da）[4] [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]	天然存在比 （モル分率）
	励起エネルギー[n 7]							通常の割合[1]	変動範囲
55 Cu	29	26	54.96604(17)	55.9(15) ms	β +	55 Ni	3/2−#
					β +、p (?%)	54 Co
56 Cu	29	27	55.9585293(69)	80.8(6) ms	β + (99.60%)	56 Ni	(4+)
					β +、p (0.40%)	55コバルト
57銅	29	28	56.94921169(54)	196.4(7) ms	β +	57ニッケル	3/2
58銅	29	29	57.94453228(60)	3.204(7) 秒	β +	58 Ni	1+
59 Cu	29	30	58.93949671(57)	81.5(5)秒	β +	59ニッケル	3/2
60銅	29	31	59.9373638(17)	23.7(4)分	β +	60 Ni	2+
61 Cu	29	32	60.9334574(10)	3.343(16) 時間	β +	61 Ni	3/2
62 Cu	29	33	61.9325948(07)	9.672(8)分	β +	62ニッケル	1+
63銅	29	34	62.92959712(46)	安定			3/2	0.6915(15)
64 Cu	29	35	63.92976400(46)	12.7004(13) 時間	β + (61.52%)	64ニッケル	1+
					β − (38.48%)	64亜鉛
65 Cu	29	36	64.92778948(69)	安定			3/2	0.3085(15)
66 Cu	29	37	65.92886880(70)	5.120(14)分	β −	66亜鉛	1+
66m銅	1154.2(14) keV			600(17) ns	IT	66 Cu	(6)−
67 Cu	29	38	66.92772949(96)	61.83(12) 時間	β −	67亜鉛	3/2
68 Cu	29	39	67.9296109(17)	30.9(6)秒	β −	68 Zn	1+
68m Cu	721.26(8) keV			3.75(5)分	IT (86%)	68 Cu	6−
					β − (14%)	68 Zn
69 Cu	29	40	68.929429267(15)	2.85(15)分	β −	69 Zn	3/2
69m Cu	2742.0(7) keV			357(2) ns	IT	69 Cu	(13/2+)
70立方メートル	29	41	69.9323921(12)	44.5(2)	β −	70亜鉛	6−
70m1 Cu	101.1(3) keV			33(2) s	β − (52%)	70亜鉛	3−
					IT (48%)	70立方メートル
70m2 Cu	242.6(5) keV			6.6(2) 秒	β − (93.2%)	70亜鉛	1+
					IT (6.8%)	70立方メートル
71立方メートル	29	42	70.9326768(16)	19.4(14)秒	β −	71亜鉛	3/2
71m銅	2755.7(6) keV			271(13) ns	IT	71立方メートル	(19/2−)
72 Cu	29	43	71.9358203(15)	6.63(3) 秒	β −	72亜鉛	2−
72m Cu	270(3) keV			1.76(3) μs	IT	72 Cu	(6−)
73 Cu	29	44	72.9366744(21)	4.20(12) s	β − (99.71%)	73亜鉛	3/2
					β −、n (0.29%)	72亜鉛
74 Cu	29	45	73.9398749(66)	1.606(9)秒	β −（99.93％）	74亜鉛	2−
					β − , n (0.075%)	73亜鉛
75銅	29	46	74.94152382(77)	1.224(3)秒	β − (97.3%)	75亜鉛	5/2−
					β −、n (2.7%)	74亜鉛
75m1 Cu	61.7(4) keV			0.310(8) μs	IT	75銅	1/2
75m2 Cu	66.2(4) keV			0.149(5) μs	IT	75銅	3/2
76 Cu [5]	29	47	75.9452370(21)	1.27(30)秒	β − (?%)	76亜鉛	(1,2)
					β − , n (?%)	75亜鉛
76m Cu [5]	64.8(25) keV			637.7(55) ms	β − (?%)	76亜鉛	3−
					β − , n (?%)	75亜鉛
					IT (10–17%)	76立方メートル
77立方メートル	29	48	76.9475436(13)	470.3(17) ms	β − (69.9%)	77 Zn	5/2−
					β −、n (30.1%)	76亜鉛
78立方メートル	29	49	77.9519206(81) [6]	330.7(20)ミリ秒	β −、n (50.6%)	77 Zn	(6−)
					β − (49.4%)	78亜鉛
79銅	29	50	78.95447(11)	241.3(21) ms	β −、n (66%)	78亜鉛	(5/2−)
					β −（34％）	79亜鉛
80銅	29	51	79.96062(32)#	113.3(64)ミリ秒	β −、n (59%)	79亜鉛
					β − (41%)	80亜鉛
81銅	29	52	80.96574(32)#	73.2(68) ms	β −、n (81%)	80亜鉛	5/2−#
					β −（19％）	81亜鉛
82銅	29	53	81.97238(43)#	34(7) ms	β −	82亜鉛
83銅	29	54	82.97811(54)#	21#ミリ秒 [>410ナノ秒]			5/2−#
84 Cu [7]	29	55	83.98527(54)#
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1. ^m Cu – 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:

   それ：	異性体遷移
   n:	中性子放出
   p:	陽子放出

5. 太字の記号は娘核種 – 娘核種は安定です
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. # – # 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。

銅の核磁気共鳴

銅の安定同位体（⁶³ Cuと⁶⁵ Cu）はどちらも核スピンが3/2-であるため、核磁気共鳴スペクトルを生成しますが、四極子広がりによりスペクトル線は広くなります。63 Cuの方が感度が高く、^{65 Cuは}わずかに狭い信号を生成します。しかし、通常は⁶³ Cu NMRが好まれます。^[8]

銅64およびその他の潜在的な医療用同位元素

銅には、核医学に潜在的に有用な放射性同位元素が比較的多く含まれています。

診断目的での⁶⁴ Cu、⁶² Cu、⁶¹ Cu、⁶⁰ Cuの利用、そして標的放射線治療における⁶⁷ Cuと⁶⁴ Cuの利用への関心が高まっています。例えば、⁶⁴ Cuはほとんどの陽電子放出体よりも半減期が長く（12.7時間）、生体分子の診断PET画像化に最適です。^[9]

参照

銅以外の娘核種

• 亜鉛の同位体
• ニッケルの同位体
• コバルトの同位体

参考文献

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
2. 「標準原子量：銅」CIAAW . 1969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. 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.
5. カネテ、L.;ジロー、S.カンカイネン、A.バスティン、B.ノワッキー、F.アッシャー、P.エロネン、T.ジラール・アルシンドール、V.ヨキネン、A.カナム、A.アイダホ州ムーア。ネステレンコ、D.デ・オリベイラ、F.ペンティラ、H.ペトローネ、C.ポジャライネン、I.デ・ルーバン、A.ルブチェーニャ、V.ヴィレン、M.エイスト、J. (2024 年 6 月) 「長年探し求めていた異性体が76Cuの基底状態であることが判明した」。物理学の文字 B。853 138663.arXiv : 2401.14018。​ doi :10.1016/j.physletb.2024.138663.
6. ジロー、S.カネテ、L.バスティン、B.カンカイネン、A.ファンティーナ、AF。グルミネリ、F.アッシャー、P.エロネン、T.ジラール・アルシンドール、V.ヨキネン、A.カナム、A.アイダホ州ムーア。ネステレンコ、DA;デ・オリベイラ・サントス、F.ペンティラ、H.ペトローネ、C.ポジャライネン、I.デ・ルーバン、A.バージニア州ルブチェーニャ。ヴィレン、M.エイスト、J. (2022 年 10 月) 「二重マジック 78Ni に向けた質量測定: 核崩壊超新星における流体力学と核質量寄与」。物理学の文字 B。833 137309. doi :10.1016/j.physletb.2022.137309.
7. 清水裕;久保哲也；スミカマ、T.福田直也；武田 弘;鈴木博司；アン、DS;稲辺直也；日下和也；大竹正人;柳沢裕也;吉田和也；市川裕也；磯部哲也;大津 宏；佐藤宏；園田哲也;村井大将；岩佐直也；今井直也；平山裕也;サウスカロライナ州チョン、キムラ、S.宮武 洋;向井正人；キム部長；キム、E。八木 明 (2024 年 4 月 8 日) 「345 MeV/核子 U 238 ビームの飛行中核分裂による、N = 60 同位体 Ge 92 および As 93 付近の新しい中性子豊富同位体の生成」。フィジカルレビューC.109 ( 4).doi : 10.1103 /PhysRevC.109.044313.
8. 「(Cu)銅NMR」。
9. Harris, M. 「Clarityは最先端の画像技術を用いて医薬品開発を導く」 Nature Biotechnology 2014年9月号、34ページ

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