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Isótopos del niobio

El niobio ( 41 Nb) que se encuentra en la naturaleza está compuesto por un isótopo estable ( 93 Nb). El radioisótopo más estable es el 92 Nb, con una vida media de 34,7 millones de años. Los siguientes isótopos de niobio con vida media más larga son el 94 Nb (vida media: 20.300 años) y el 91 Nb, con una vida media de 680 años. También existe un estado meta , el 93 Nb, a 31 keV, cuya vida media es de 16,13 años. Se han caracterizado otros veintisiete radioisótopos. La mayoría de ellos tienen vidas medias inferiores a dos horas, excepto el 95 Nb (35 días), el 96 Nb (23,4 horas) y el 90 Nb (14,6 horas). El modo de desintegración primario antes del 93 Nb estable es la captura de electrones y el modo primario después es la emisión beta con cierta emisión de neutrones en 104–110 Nb.

Solo el 95 Nb (35 días) y el 97 Nb (72 minutos) y los isótopos más pesados ​​(vidas medias en segundos) son productos de fisión en cantidad significativa, ya que los otros isótopos se ven eclipsados ​​por los isótopos estables o de vida muy larga ( 93 Zr ) del elemento precedente, el circonio, a partir de la producción mediante la desintegración beta de fragmentos de fisión ricos en neutrones . El 95 Nb es el producto de la desintegración del 95 Zr (64 días), por lo que la desaparición del 95 Nb en el combustible nuclear usado es más lenta de lo que se esperaría solo de su propia vida media de 35 días. Se pueden producir pequeñas cantidades de otros isótopos como productos de fisión directa.

Lista de isótopos

  1. ^ m Nb – Isómero nuclear excitado .
  2. ^ ( ) – La incertidumbre (1 σ ) se da en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
  3. ^ # – Masa atómica marcada con #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de tendencias de la Superficie de Masa (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 cursiva y negrita como hija: el producto hija es casi estable.
  7. ^ Símbolo en negrita como hija: el producto hija es estable.
  8. ^ ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
  9. ^ Teóricamente capaz de transición isomérica a 92 Nb o desintegración β − a 92 Mo [4]

Niobio-92

El niobio-92 es un radionucleido extinto [8] con una vida media de 34,7 millones de años, que se desintegra predominantemente por desintegración β + . Su abundancia relativa al 93 Nb estable en el Sistema Solar temprano, estimada en 1,7×10 −5 , se ha medido para investigar el origen de los núcleos p . [8] [9] Se ha estimado una abundancia inicial más alta de 92 Nb para el material en el disco protosolar exterior (muestreado del meteorito NWA 6704), lo que sugiere que este nucleido se formó predominantemente a través del proceso gamma ( fotodesintegración ) en una supernova de colapso de núcleo cercana . [10]

El niobio-92, junto con el niobio-94, se ha detectado en muestras refinadas de niobio terrestre y puede tener su origen en el bombardeo de muones de rayos cósmicos en la corteza terrestre. [11]

Referencias

  1. ^ Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "La evaluación NUBASE2020 de las propiedades nucleares" (PDF) . Chinese Physics C . 45 (3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  2. ^ "Pesos atómicos estándar: niobio". CIAAW . 2017.
  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 (4 de mayo de 2022). "Pesos atómicos estándar de los elementos 2021 (Informe técnico de la IUPAC)". Química pura y aplicada . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  4. ^ "Niveles adoptados para 92Nb" (PDF) . Cuadro de nucleidos de la NNDC.
  5. ^ ab Ohnishi, Tetsuya; Kubo, Toshiyuki; Kusaka, Kensuke; et al. (2010). "Identificación de 45 nuevos isótopos ricos en neutrones producidos por fisión en vuelo de un haz de 238U a 345 MeV/nucleón". J. Phys. Soc. Jpn . 79 (7). Physical Society of Japan: 073201. arXiv : 1006.0305 . Bibcode :2010JPSJ...79g3201T. doi : 10.1143/JPSJ.79.073201 .
  6. ^ Shimizu, Yohei; et al. (2018). "Observación de nuevos isótopos ricos en neutrones entre fragmentos de fisión de fisión en vuelo de 345 MeV = nucleón 238U: búsqueda de nuevos isótopos realizada simultáneamente con campañas de medición de desintegración". Revista de la Sociedad de Física de Japón . 87 (1): 014203. Bibcode :2018JPSJ...87a4203S. doi : 10.7566/JPSJ.87.014203 .
  7. ^ Sumikama, T.; et al. (2021). "Observación de nuevos isótopos ricos en neutrones en las proximidades de Zr110". Physical Review C . 103 (1): 014614. Bibcode :2021PhRvC.103a4614S. doi :10.1103/PhysRevC.103.014614. hdl : 10261/260248 . S2CID  234019083.
  8. ^ ab Iizuka, Tsuyoshi; Lai, Yi-Jen; Akram, Waheed; Amelin, Yuri; Schönbächler, Maria (2016). "La abundancia inicial y distribución de 92 Nb en el Sistema Solar". Earth and Planetary Science Letters . 439 : 172–181. arXiv : 1602.00966 . Código Bibliográfico :2016E&PSL.439..172I. doi :10.1016/j.epsl.2016.02.005. S2CID  119299654.
  9. ^ Hibiya, Y; Iizuka, T; Enomoto, H (2019). LA ABUNDANCIA INICIAL DE NIOBIO-92 EN EL SISTEMA SOLAR EXTERIOR (PDF) . Conferencia de Ciencia Planetaria y Lunar (50.ª ed.) . Consultado el 7 de septiembre de 2019 .
  10. ^ Hibiya, Y.; Iizuka, T.; Enomoto, H.; Hayakawa, T. (2023). "Evidencia de enriquecimiento de niobio-92 en el disco protosolar exterior". Astrophysical Journal Letters . 942 (L15): L15. Código Bibliográfico :2023ApJ...942L..15H. doi : 10.3847/2041-8213/acab5d . S2CID  255414098.
  11. ^ Clayton, Donald D.; Morgan, John A. (1977). "Producción de muones de 92,94 Nb en la corteza terrestre". Nature . 266 (5604): 712–713. doi :10.1038/266712a0. S2CID  4292459.