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Isótopos de paladio

El paladio natural ( 46 Pd) está compuesto por seis isótopos estables , 102 Pd, 104 Pd , 105 Pd, 106 Pd, 108 Pd y 110 Pd, aunque 102 Pd y 110 Pd son teóricamente inestables. Los radioisótopos más estables son 107 Pd con una vida media de 6,5 millones de años, 103 Pd con una vida media de 17 días y 100 Pd con una vida media de 3,63 días. Se han caracterizado otros veintitrés radioisótopos con pesos atómicos que oscilan entre 90,949 u ( 91 Pd) y 128,96 u ( 129 Pd). La mayoría de ellos tienen vidas medias inferiores a media hora, excepto 101 Pd (vida media: 8,47 horas), 109 Pd (vida media: 13,7 horas) y 112 Pd (vida media: 21 horas).

El modo de desintegración principal antes del isótopo estable más abundante, el 106 Pd, es la captura de electrones y el modo principal posterior es la desintegración beta . El producto de desintegración principal antes del 106 Pd es el rodio y el producto principal después es la plata .

El 107 Ag radiogénico es un producto de la desintegración del 107 Pd y se descubrió por primera vez en el meteorito de Santa Clara de 1978. [4] Los descubridores sugieren que la coalescencia y diferenciación de pequeños planetas con núcleos de hierro puede haber ocurrido 10 millones de años después de un evento nucleosintético . 107 Las correlaciones de Pd versus Ag observadas en cuerpos, que claramente se han derretido desde la acreción del Sistema Solar , deben reflejar la presencia de nucleidos de vida corta en el Sistema Solar temprano. [5]

Lista de isótopos

  1. ^ m Pd - Isómero nuclear excitado .
  2. ^ ( ) – La incertidumbre (1 σ ) se da de forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
  3. ^ # – Masa atómica marcada #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de tendencias de Mass Surface (TMS).
  4. ^ abc #: los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
  5. ^ Modos de descomposición:
  6. ^ Símbolo en negrita como hijo: el producto hijo es estable.
  7. ^ ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
  8. ^ Se cree que se desintegra en β + β + a 102 Ru
  9. ^ Utilizado en medicina
  10. ^ producto de fisión abcde
  11. ^ Producto de fisión de larga duración
  12. ^ Nuclido cosmogénico , también encontrado como contaminación nuclear.
  13. ^ Se cree que se desintegra en β − β − ​​a 110 Cd con una vida media superior a 6 × 10 17 años.

Paladio-103

El paladio-103 es un radioisótopo del elemento paladio que tiene usos en radioterapia para el cáncer de próstata y el melanoma uveal . El paladio-103 se puede crear a partir de paladio-102 o de rodio-103 usando un ciclotrón . El paladio-103 tiene una vida media de 16,99 [9] días y decae por captura de electrones hasta rodio-103 , emitiendo rayos X característicos con 21 keV de energía .

Paladio-107

El paladio-107 es el segundo más longevo ( vida media de 6,5 millones de años [9] ) y menos radiactivo ( energía de desintegración de sólo 33  keV , actividad específica 5 × 10−5 Ci/g) de los 7 productos de fisión  de vida larga. Sufre desintegración beta pura (sin radiación gamma ) hasta 107 Ag , que es estable.

Su rendimiento de la fisión de neutrones térmicos del uranio-235 es del 0,1629% por fisión [ cita requerida ] , sólo 1/4 del del yodo-129 y sólo 1/40 del del 99 Tc , 93 Zr y 135 Cs . El rendimiento del 233 U es ligeramente inferior, pero el rendimiento del 239 Pu es mucho mayor, 3,3%. La fisión rápida o la fisión de algunos actínidos más pesados ​​[¿cuáles?] producirán paladio-107 con mayores rendimientos.

Una fuente [10] estima que el paladio producido a partir de fisión contiene los isótopos 104 Pd (16,9%), 105 Pd (29,3%), 106 Pd (21,3%), 107 Pd (17%), 108 Pd (11,7%) y 110 PD (3,8%). Según otra fuente, la proporción de 107 Pd es del 9,2% para el paladio procedente de la fisión de neutrones térmicos de 235 U , del 11,8% para el 233 U y del 20,4% para el 239 Pu (y el rendimiento del 239 Pu del paladio es aproximadamente 10 veces mayor que el del 235 U).

Debido a esta dilución y debido a que el 105 Pd tiene 11 veces la sección transversal de absorción de neutrones , el 107 Pd no es susceptible de eliminación mediante transmutación nuclear . Sin embargo, como metal noble , el paladio no es tan móvil en el medio ambiente como el yodo o el tecnecio.

Referencias

  1. ^ Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "La evaluación de propiedades nucleares NUBASE2020" (PDF) . Física China C. 45 (3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  2. ^ "Pesos atómicos estándar: paladio". CIAAW . 1979.
  3. ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, propinas; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (4 de mayo de 2022). "Pesos atómicos estándar de los elementos 2021 (Informe técnico IUPAC)". Química Pura y Aplicada . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  4. ^ WR Kelly; GJ Wasserburg (1978). "Evidencia de la existencia de 107Pd en el sistema solar primitivo". Cartas de investigación geofísica . 5 (12): 1079–1082. Código bibliográfico : 1978GeoRL...5.1079K. doi :10.1029/GL005i012p01079.
  5. ^ JH Chen; GJ Wasserburg (1990). "La composición isotópica de Ag en meteoritos y la presencia de 107 Pd en protoplanetas". Geochimica et Cosmochimica Acta . 54 (6): 1729-1743. Código bibliográfico : 1990GeCoA..54.1729C. doi :10.1016/0016-7037(90)90404-9.
  6. ^ Plan futuro del programa experimental sobre la síntesis del elemento más pesado en RIKEN, Kosuke Morita Archivado el 17 de septiembre de 2012 en Wayback Machine.
  7. ^ ab H. Watanabe; et al. (8 de octubre de 2013). "Isómeros en 128Pd y 126Pd: evidencia de un cierre robusto de la capa en el neutrón mágico número 82 en isótopos exóticos de paladio" (PDF) . Cartas de revisión física . 111 (15): 152501. Código bibliográfico : 2013PhRvL.111o2501W. doi :10.1103/PhysRevLett.111.152501. hdl : 2437/215438 . PMID  24160593.
  8. ^ ab "Los experimentos con núcleos atómicos ricos en neutrones podrían ayudar a los científicos a comprender las reacciones nucleares en las estrellas en explosión". phys.org. 2013-11-29.
  9. ^ ab Invierno, Mark. "Isótopos de paladio". Elementos Web . La Universidad de Sheffield y WebElements Ltd, Reino Unido . Consultado el 4 de marzo de 2013 .
  10. ^ RP Bush (1991). "Recuperación de metales del grupo del platino a partir de residuos radiactivos de alta actividad" (PDF) . Revisión de metales platino . 35 (4): 202–208. Archivado desde el original (PDF) el 24 de septiembre de 2015 . Consultado el 2 de abril de 2011 .