ビスマスの同位体

ビスマス の同位体（83 Bi）
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ビシンセ31.22歳β +207鉛
208ビシンセ3.68 × 10 5 年β +208鉛
209ビ100%2.01 × 10 19 年α205トル
210ビトレース5.012日β −210ポ
α206トル
210mバイシンセ3.04 × 10 6 年α206トル
標準原子量 A r °(Bi)
  • 208.980 40 ± 0.000 01 [2]
  • 208.98 ± 0.01  （要約）[3]

ビスマス（83 Bi）には、 184 Biから224 Biまでの41の同位体が知られています。ビスマスには安定同位体は存在しませんが、自然界に存在する非常に長寿命の同位体が1つ存在します。そのため、標準原子量はその同位体であるビスマス209から算出できます。ビスマスは現在放射性物質として知られていますが、半減期が2.01×10 19年と、宇宙の年齢の10億倍以上であることから、実質的に安定していると考えられます。

ビスマス209のほか、最も安定したビスマス放射性同位体は、半減期が304万年のビスマス210m 、半減期が36万8000年のビスマス208 、そして半減期が31.22年のビスマス207ですが、いずれも自然界には存在しません。その他の同位体はすべて半減期が15日未満で、ほとんどが2時間未満です。自然界に存在する放射性同位体の中で最も安定しているのは、半減期が5.012日の放射性同位体 210Biです。ビスマス210mは、基底状態よりも桁違いに長い半減期を持つ核異性体であるという点で珍しいものです。

同位体のリスト


核種
[n 1]		歴史的
な名前		Z北同位体質量 （Da）[4] [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 8]		同位体
存在比
励起エネルギー[n 8]
184ビ[5]83101184.00135(13)#6.6(15)ミリ秒α180トル3+#
184m Bi [n 9]150(100)# keV13(2) ミリ秒α180トル10−#
185 Bi [6]83102184.99760(9)#2.8+2.3
−1.0 μs		p（92％）184鉛（1/2以上）
α（8％）181トル
185mバイ70(50)# keV58(2) μsそれ185ビ（7月2日〜、9月2日〜）
186ビ83103185.996623(18)14.8(7)ミリ秒α（99.99％）182トル（3歳以上）
β + (?%)186鉛
β +、SF (0.011%)（様々な）
186m Bi [n 9]170(100)# keV9.8(4)ミリ秒α（99.99％）182トル（10−）
β + (?%)186鉛
β +、SF (0.011%)（様々な）
187ビ83104186.993147(11)37(2) ミリ秒α183トル（9月2日〜）
187m1バイ108(8) keV370(20)μsα183トル1/2以上
187m2ビ252(3) keV7(5)μsそれ187ビ（13/2+）
188ビ83105187.992276(12)60(3)ミリ秒α184トル（3歳以上）
β +、SF (0.0014%)（様々な）
188m1バイ66(30) keV>5μs7+#
188m2ビ153(30) keV265(15)ミリ秒α184トル（10−）
β +、SF (0.0046%)（様々な）
189ビ83106188.989195(22)688(5)ミリ秒α185トル9月2日
189m1バイ184(5) keV5.0(1) ミリ秒α（83％）185トル1/2以上
IT（17％）189ビ
189m2ビ357.6(5) keV880(50) nsそれ189ビ13/2+
190ビ83107189.988625(23)6.3(1) sα（77％）186トル（3歳以上）
β + (23%)190ペソ
β + , SF (6×10 −6 %)（様々な）
190m1バイ120(40) keV6.2(1) sα（70％）186トル10−
β + (30%)190ペソ
β + , SF (4×10 −6 %)（様々な）
190m2ビ121(15) keV175(8) nsそれ190ビ（5−）
190m3バイ394(40) keV1.3(8)μsそれ190ビ（8歳未満）
191ビ83108190.985787(8)12.4(3) sα（51％）187トル9月2日
β + (49%)191鉛
191m1バイ242(4) keV125(8)ミリ秒α（68％）187トル1/2以上
それ （？％）191ビ
β + (?%)191鉛
191m2両429.7(5) keV562(10) nsそれ191ビ13/2+
191m3バイ1875(25)# keV400(40)ナノ秒それ191ビ25/2-#
192ビ83109191.98547(3)34.6(9)秒β + (88%)192鉛（3歳以上）
α（12％）188トル
192mバイ140(30) keV39.6(4)秒β + (90%)192鉛10−
α（10％）188トル
193ビ83110192.982947(8)63.6(30)秒β + (96.5%)193鉛9月2日
α（3.5％）189トル
193m1バイ305(6) keV3.20(14)秒α（84％）189トル1/2以上
β + (16%)193鉛
193m2ビ605.53(18) keV153(10) nsそれ193ビ13/2+
193m3ビ2349.6(6) keV85(3) μsそれ193ビ29/2+
193m4バイ2405.1(7) keV3.02(8) μsそれ193ビ(29/2−)
194ビ83111193.982799(6)95(3)sβ + (99.54%)194鉛3歳以上
α（0.46％）190トルコリラ
194m1バイ150(50) keV125(2) sβ +194鉛（6歳以上、7歳以上）
194m2ビ163(4) keV115(4) sβ + (99.80%)194鉛（10−）
α（0.20％）190トルコリラ
195ビ83112194.980649(6)183(4) sβ + (99.97%)195ペソ9月2日
α（0.030％）191トル
195m1バイ399(6) keV87(1) sβ + (67%)195ペソ1/2以上
α（33％）191トル
195m2バイ2381.0(5) keV614(5) nsそれ195ビ(29/2−)
195m3バイ2615.9(5) keV1.49(1) μsそれ195ビ29/2+
196ビ83113195.980667(26)5.13(20)分β +196ペタリンナトリウム（3歳以上）
α（0.00115％）192トル
196m1バイ166.4(29) keV0.6(5)秒それ196ビ（7歳以上）
196m2ビ272(3) keV4.00(5)分β + (74.2%)196ペタリンナトリウム（10−）
IT（25.8％）196ビ
α (3.8×10 −4 %)196ビ
197ビ83114196.978865(9)9.33(50)分β +197ペタリンナトリウム9月2日
197m1バイ533(12) keV5.04(16)分α（55％）193トル1/2以上
β + (45%)197ペタリンナトリウム
197m2ビ2403(12) keV263(13) nsそれ197ビ(29/2−)
197m3バイ2929.5(5) keV209(30) nsそれ197ビ（31/2−）
198ビ83115197.979201(30)10.3(3)分β +198ペソ3歳以上
198m1バイ290(40) keV11.6(3)分β +198ペソ7歳以上
198m2ビ540(40) keV7.7(5)秒それ198ビ10−
199ビ83116198.977673(11)27(1)分β +199ペソ9月2日
199m1バイ667(3) keV24.70(15)分β + (>98%)199ペソ（1/2以上）
IT（<2％）199ビ
α（0.01％）195トル
199m2ビ1962年(23) keV0.10(3) μsそれ199ビ25/2+#
199m3バイ2548(23) keV168(13) nsそれ199ビ29/2−#
200ビ83117199.978131(24)36.4(5)分β +200ペソ7歳以上
200m1 Bi [n 9]100(70)# keV31(2)分β + (?%)200ペソ（2歳以上）
それ （？％）200ビ
200m2ビ428.20(10) keV400(50)ミリ秒それ200ビ（10−）
201ビ83118200.976995(13)103(3)分β +201ペタバイト9月2日
201m1バイ846.35(18) keV57.5(21)分β +201ペタバイト1/2以上
α (?%)197トル
201m2ビ1973年(23) keV118(28) nsそれ201ビ25/2+#
201m3バイ2012(23) keV105(75) nsそれ201ビ27/2+#
201m4バイ2781(23) keV124(4) nsそれ201ビ29/2−#
202ビ83119201.977723(15)1.72(5) 時間β +202ペタリンナトリウム5歳以上
α (<10 −5 %)198トル
202m1バイ625(12) keV3.04(6) μsそれ202ビ10−#
202m2ビ2617(12) keV310(50) nsそれ202ビ（17歳以上）
203ビ83120202.976892(14)11.76(5) 時間β +203鉛9月2日
203m1バイ1098.21(9) keV305(5)ミリ秒それ203ビ1/2以上
203m2ビ2041.5(6) keV194(30) nsそれ203ビ25/2+
204ビ83121203.977836(10)11.22(10) 時間β +204鉛6歳以上
204m1バイ805.5(3) keV13.0(1)ミリ秒それ204ビ10−
204m2ビ2833.4(11) keV1.07(3)ミリ秒それ204ビ17歳以上
205ビ83122204.977385(5)14.91(7) dβ +205鉛9月2日
205m1バイ1497.17(9) keV7.9(7) μsそれ205ビ1/2以上
205m2ビ2064.7(4) keV100(6) nsそれ205ビ2歳半以上
205m3バイ2139.0(7) keV220(25) nsそれ205ビ25/2+
206ビ83123205.978499(8)6.243(3) dβ +206鉛6歳以上
206m1バイ59.897(17) keV7.7(2) μsそれ206ビ4歳以上
206m2ビ1044.8(7) keV890(10)μsそれ206ビ10−
206m3ビ9233.3(8) keV155(15) nsそれ206ビ（28歳〜）
206m4バイ10170.5(8) keV>2μsそれ206ビ（31歳以上）
207ビ83124206.9784706(26)31.22(17)年β +207鉛9月2日
207mバイ2101.61(16) keV182(6) μsそれ207ビ2歳半以上
208ビ83125207.9797421(25)3.68(4)×10 5 年β +208鉛5歳以上
208mバイ1571.1(4) keV2.58(4)ミリ秒それ208ビ10−
209 Bi
[n 10] [n 11]		83126208.9803986(15)2.01(8)×10 19 年
[n 12]		α205トル9月2日1.0000
210ビラジウムE83127209.9841202(15)5.012(5) dβ −210ポ1−トレース[n 13]
α (1.32×10 −4 %)206トル
210mバイ271.31(11) keV3.04(6)×10 6 年α [n 14]206トル9−
211ビアクチニウムC83128210.987269(6)2.14(2)分α（99.72％）207トル9月2日トレース[n 15]
β − (0.276%)211ポ
211mバイ1257(10) keV1.4(3) μsそれ211ビ（25/2−）
212ビトリウムC83129211.9912850(20)60.55(6)分β −（64.05%）212ポ1−トレース[n 16]
α（35.94％）208トル
β −、α (0.014%)208鉛
212m1バイ250(30) keV25.0(2)分α（67％）208トル（8歳未満、9歳未満）
β −、α（30％）208鉛
β −（3％）212ポ
212m2ビ1479(30) keV7.0(3) 分β −212ポ（18歳〜）
213 Bi
[n 17]		83130212.994384(5)45.60(4)分β −（97.91%）213ポ9月2日トレース[n 18]
α（2.09％）209トル
213mバイ1353(21) keV>168秒25/2−#
214ビラジウムC83131213.998711(12)19.9(4)分β −（99.98％）214ポ1−トレース[n 13]
α（0.021％）210トル
β − , α (0.003%)210ペソ
214mバイ539(30) keV>93秒8−#
215ビ83132215.001749(6)7.62(13)分β − [n 19]215ポ（9月2日〜）トレース[n 15]
215mバイ1367(20)# keV36.9(6)秒IT（76.9％）215ビ（25/2−）
β −（23.1%）215ポ
216ビ83133216.006306(12)2.21(4)分β −216ポ（6−、7−）
216m Bi [n 9]24(19) keV6.6(21)分β −216ポ3−#
217ビ83134217.009372(19)98.5(13)秒β −217ポ9/2−#
217mバイ1491(20) keV3.0(2) μsそれ217ビ25/2−#
218ビ83135218.014188(29)33(1) sβ −218ポ8−#
219ビ83136219.01752(22)#8.7(29)秒β −219ポ9/2−#
220ビ83137220.02250(32)#9.5(57)秒β −220ポ1−#
221ビ83138221.02598(32)#2# 秒
[>300 ns]		9/2−#
222ビ83139222.03108(32)#3# s
[>300 ns]		1−#
223ビ83140223.03461(43)#1# 秒
[>300 ns]		9/2−#
224ビ83141224.03980(43)#1# 秒
[>300 ns]		1−#
この表のヘッダーとフッター:
  1. ^ m Bi – 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. ^ 大胆な半減期 – ほぼ安定しており、半減期は宇宙の年齢よりも長い。
  5. ^ 崩壊のモード:
    EC:電子捕獲


    それ：異性体転移


    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. ^ 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。
  9. ^ abcd 基底状態と異性体の順序は不明です。
  10. ^ 以前は4n+1崩壊系列の最終崩壊生成物であると考えられていた
  11. ^ 原始 放射性同位元素。一部は絶滅した核種237 Npから放射性同位元素として生成する。
  12. ^ かつては最も重い安定核種であると考えられていた
  13. ^ ab 238 Uの中間崩壊生成物
  14. ^ 理論的には、部分半減期が約5.5×10 20年で210 Biへの異性体遷移、または部分半減期が10 13年を超える210 Poへのβ崩壊が可能である。[7]
  15. ^ ab 235 Uの中間崩壊生成物
  16. ^ 232 Thの中間崩壊生成物
  17. ^ がん治療などの医療に使われます。
  18. ^ 237 Npの中間崩壊生成物
  19. ^理論的には 211 Tlへのα崩壊が可能であり、分岐比は約8×10 −5 %（部分半減期は約18.1年）と予想される。 [8]

ビスマス213

ビスマス213（213 Bi）の半減期は45.6分で、主にベータ崩壊によってポロニウム213に崩壊します。アルファ崩壊によってタリウム209に崩壊するのはわずか2.1%です。しかし、ポロニウムはアルファ崩壊によって瞬時に崩壊するため、原子1個につきアルファ粒子1個が放出されます。医療用途に必要な量は、常にその崩壊系列（ネプツニウム系列）によって生成されます。この崩壊系列では、トリウム229（同位体の長寿命のため供給量が限られています）またはアクチニウム225が生成されます。アクチニウム225は、例えば線形粒子加速器からの制動放射線光子をラジウム226に照射して中性子を破壊し、ベータ崩壊によってアクチニウム225を生成します。

1997年には、 213 Biを結合した抗体が白血病患者の治療に使用され、この同位体は標的アルファ線治療（TAT）でさまざまな癌の治療に使用されてきました。[9]

ビスマス 213 は、トリウム原子炉で生成される燃料であるウラン 233の崩壊でも生成されますが、前述のように、これは長寿命のトリウム 229を経由するため、各原子炉からの生成率はそれほど高くありません。

参照

ビスマス以外の娘核物質

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：ビスマス」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. ^ 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. ^ アンドレーエフ、AN;アッカーマン、D.ヘスバーガー、FP;ホフマン、Ｓ．ホイセ、M.コジューハロフ、I。キンドラー、B.ロンメル、B.ミュンツェンベルク、G.ページ、RD;ヴェル、K. ヴァン・デ;ダッペン、P. ヴァン。ハイデ、K. (2003 年 10 月 1 日)。 「軽奇奇Bi同位体のα崩壊分光法 - II: 186Biと新核種184Bi」(PDF)。ヨーロッパ物理ジャーナル A。18 (1): 55–64。書誌コード:2003EPJA...18...55A。土井：10.1140/epja/i2003-10051-1。ISSN  1434-601X。S2CID  122369569 . 2023年6月20日閲覧。
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  7. ^ Tuggle, DG (1976年8月). 長寿命高スピン異性体210Biの崩壊研究（論文）. カリフォルニア大学バークレー校（米国）：ローレンス・バークレー研究所.「 210m Bi から210 Poへの崩壊」のセクションを参照してください。
  8. ^ 「215Biの採用レベル」（PDF）。NNDC核種チャート。
  9. ^ Imam, S (2001). 「アルファ線放出体を用いた癌治療の進歩：レビュー」. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics . 51 (1): 271– 278. doi :10.1016/S0360-3016(01)01585-1. PMID  11516878.
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