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Isótopos de astato

El astato ( 85 At) tiene 41 isótopos conocidos , todos los cuales son radiactivos ; sus números masivos oscilan entre 188 y 229 (aunque 189 At no se ha descubierto). [2] También hay 24 estados excitados metaestables conocidos . El isótopo de vida más larga es el 210 At, que tiene una vida media de 8,1 horas; El isótopo de vida más larga que existe en las cadenas de desintegración naturales es el 219 At con una vida media de 56 segundos.

Lista de isótopos

  1. ^ m At – 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. ^ Modos de descomposición:
  5. ^ Símbolo en negrita y cursiva como hijo: el producto hijo es casi estable.
  6. ^ ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
  7. ^ ab #: los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
  8. ^ Teóricamente capaz de desintegrarse β + a 212 Po o β - desintegrarse a 212 Rn [5] [1] [6]
  9. ^ Teóricamente capaz de capturar electrones hasta 213 Po [7]
  10. ^ ab Producto de desintegración intermedia de 235 U
  11. ^ Teóricamente capaz de capturar electrones hasta 216 Po o β - desintegrarse hasta 216 Rn [5] [1] [8]
  12. ^ Producto de desintegración intermedia de 237 Np
  13. ^ Producto de desintegración intermedia de 238 U

desintegración alfa

El ástato tiene 23 isómeros nucleares (núcleos con uno o más nucleones -protones  o neutrones- en  estado excitado ). Un isómero nuclear también puede denominarse " metaestado "; esto significa que el sistema tiene más energía interna que el " estado fundamental " (el estado con la energía interna más baja posible), lo que hace que el primero probablemente decaiga en el segundo. Puede haber más de un isómero para cada isótopo. El más estable de ellos es el astato-202m1, [c] que tiene una vida media de unos 3 minutos; esto es más largo que los de todos los estados fundamentales excepto los de los isótopos 203–211 y 220. El menos estable es el astato-214m1; su vida media de 265 ns es más corta que la de todos los estados fundamentales excepto la del astato-213. [5]

La energía de desintegración alfa sigue la misma tendencia que la de otros elementos pesados. [10] Los isótopos de astato más ligeros tienen energías de desintegración alfa bastante altas, que disminuyen a medida que los núcleos se vuelven más pesados. Sin embargo, el astato-211 tiene una energía significativamente mayor que el isótopo anterior; tiene un núcleo con 126 neutrones y 126 es un número mágico (correspondiente a una capa de neutrones llena). A pesar de tener una vida media similar a la del isótopo anterior (8,1 horas para el astato-210 y 7,2 horas para el astato-211), la probabilidad de desintegración alfa es mucho mayor para este último: 41,8 por ciento frente a sólo 0,18 por ciento. [5] [d] Los dos isótopos siguientes liberan aún más energía, y el astato-213 libera la mayor cantidad de energía de todos los isótopos de astato. Por este motivo, es el isótopo de astato de vida más corta. [10] Aunque los isótopos de astato más pesados ​​liberan menos energía, no existe ningún isótopo de astato de vida larga; Esto sucede debido al papel cada vez mayor de la desintegración beta . [10] Este modo de desintegración es especialmente importante para el ástato: ya en 1950, se postuló que el elemento no tiene isótopos beta estables (es decir, isótopos que no sufren desintegración beta en absoluto), [11] aunque las mediciones de masa nuclear revelan que 215 At es de hecho beta estable, ya que tiene la masa más baja de todas las isobaras con A = 215. [12] Se ha encontrado un modo de desintegración beta para todos los demás isótopos de astato excepto 212 At, 213 At, 214 At, 216 At y 216 m At. [5] [1] Entre otros isótopos: el astato-210 y los isótopos más ligeros se desintegran por emisión de positrones ; el astato-217 y los isótopos más pesados ​​sufren desintegración beta ; y el astato-211 se desintegra mediante captura de electrones . [5] Se espera que el astato-212 y el astato-216 se descompongan en cualquier sentido.

El isótopo más estable del astato es el astato-210, que tiene una vida media de aproximadamente 8,1 horas. El modo de desintegración principal de este isótopo es la emisión de positrones al emisor alfa de vida relativamente larga, el polonio-210 . En total, sólo cinco isótopos de astato tienen vidas medias superiores a una hora: los que se encuentran entre 207 y 211. El isótopo en estado fundamental menos estable es el astato-213, con una vida media de aproximadamente 125 nanosegundos . Sufre desintegración alfa hasta convertirse en el isótopo bismuto-209 , de vida extremadamente larga (en la práctica, estable) . [5]

Ver también

  1. ^ En la tabla, bajo las palabras "exceso de masa", se dan los equivalentes de energía en lugar de los excesos de masa reales; "hija con exceso de masa" representa el equivalente energético de la suma del exceso de masa de la hija del isótopo y la partícula alfa; "vida media de desintegración alfa" se refiere a la vida media si se omiten modos de desintegración distintos de alfa.
  2. ^ Dado que no se ha demostrado que el astato-221 sufra desintegración alfa, la energía de desintegración alfa es teórica. El valor del exceso de masa se calcula en lugar de medirse.
  3. ^ "m1" significa que este estado del isótopo es el siguiente posible por encima (energía mayor que) el estado fundamental. "m2" y denominaciones similares se refieren a otros estados de energía superiores. El número puede reducirse si solo hay un metaestado bien establecido, como el astato-216m. Tenga en cuenta que existen otras técnicas de designación.
  4. ^ Esto significa que si se omiten los modos de desintegración distintos del alfa, entonces el astato-210 tiene una vida media alfa de 4.628,6 horas (128,9 días) y el astato-211 tiene una de 17,2 horas (0,9 días). Por lo tanto, el astato-211 es menos estable frente a la desintegración alfa que el isótopo más ligero y es más probable que experimente desintegración alfa en el mismo período de tiempo.

Referencias

  1. ^ abcde 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. ^ abc Kokkonen, henna. "Propiedades de desintegración de los nuevos isótopos 188At y 190At" (PDF) . Universidad de Jyväskylä . Consultado el 8 de junio de 2023 .
  3. ^ Kettunen, H.; Enqvist, T.; Grahn, T.; Greenlees, PT; Jones, P.; Julián, R.; Juutinen, S.; Keenan, A.; Kuusiniemi, P.; Leino, M.; Leppänen, AP; Nieminen, P.; Pakarinen, J.; Rahkila, P.; Uusitalo, J. (1 de agosto de 2003). "Estudios de desintegración alfa de los nuevos isótopos 191At y 193At" (PDF) . La Revista Europea de Física A - Hadrones y núcleos . 17 (4): 537–558. Código Bib : 2003EPJA...17..537K. doi :10.1140/epja/i2002-10162-1. ISSN  1434-601X. S2CID  122384851 . Consultado el 23 de junio de 2023 .
  4. ^ abcdef Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (1 de marzo de 2021). "La evaluación NUBASE2020 de las propiedades de la física nuclear *". Física China C, Física de Altas Energías y Física Nuclear . 45 (3): 030001. Código Bib :2021ChPhC..45c0001K. doi : 10.1088/1674-1137/abddae . ISSN  1674-1137. OSTI  1774641. S2CID  233794940.
  5. ^ abcdefghijkl Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "La evaluación NUBASE de las propiedades nucleares y de desintegración", Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode :2003NuPhA.729....3A, doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
  6. ^ https://www.nndc.bnl.gov/ensnds/212/At/adopted.pdf, Gráfico de nucleidos del NNDC, niveles adoptados para 212 At.
  7. ^ https://www.nndc.bnl.gov/ensnds/213/At/adopted.pdf, Gráfico de nucleidos del NNDC, niveles adoptados para 213 At.
  8. ^ https://www.nndc.bnl.gov/ensnds/216/At/adopted.pdf, Gráfico de nucleidos del NNDC, niveles adoptados para 216 At.
  9. ^ Cubiss, JG; Andreyev, AN; Barzakh, AE; Andel, B.; Antálico, S.; Cocolios, TE; Goodacre, T. Día; Fedorov, DV; Fedosseev, VN; Ferrer, R.; Fink, fiscal del distrito; Gaffney, LP; Ghys, L.; Huyse, M.; Kalaninová, Z.; Köster, U.; Marsh, Licenciatura en Letras; Molkánov, PL; Rossel, RE; Rothe, S.; Seliverstov, MD; Sels, S.; Sjodin, AM; Stryjczyk, M.; L. Truesdale, V.; Van Beveren, C.; Van Duppen, P.; Wilson, GL (14 de junio de 2019). "Estructura fina en la desintegración α de At218". Revisión Física C. 99 (6). Sociedad Estadounidense de Física (APS): 064317. doi : 10.1103/physrevc.99.064317 . ISSN  2469-9985. S2CID  197508141.
  10. ^ abc Lavrukhina y Pozdnyakov 1966, pág. 232.
  11. ^ Rankama, Kalervo (1956). Geología isotópica (2ª ed.). Prensa de Pérgamo. pag. 403.ISBN​ 978-0-470-70800-2.
  12. ^ Audi, G.; Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "La evaluación de propiedades nucleares de NUBASE2016" (PDF) . Física China C. 41 (3): 030001. Código Bib :2017ChPhC..41c0001A. doi :10.1088/1674-1137/41/3/030001.