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Isótopos del paladio

El paladio natural ( 46 Pd) se compone de 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 van desde 90,949 u ( 91 Pd) a 128,96 u ( 129 Pd). La mayoría de estos tienen vidas medias inferiores a 30 minutos, 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, 106 Pd, es la captura de electrones y el modo principal después 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 desintegración del 107 Pd y fue descubierto por primera vez en el meteorito Santa Clara de 1978. [4] Los descubridores sugieren que la coalescencia y diferenciación de los pequeños planetas con núcleo de hierro puede haber ocurrido 10 millones de años después de un evento nucleosintético . Las correlaciones 107 Pd versus Ag observadas en cuerpos, que claramente se han fundido 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 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 negrita como hija: el producto hija es estable.
  7. ^ ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
  8. ^ Se cree que se desintegra por β + β + a 102 Ru con una vida media de 7,6×10 18  años.
  9. ^ abcde Producto de fisión
  10. ^ Producto de fisión de larga duración
  11. ^ Nuclido cosmogénico , también encontrado como contaminación nuclear
  12. ^ Se cree que se desintegra por β − β − ​​a 110 Cd con una vida media de 2,9×10 20 años.

Paladio-103

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

Paladio-107

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

Su rendimiento a partir de la fisión de neutrones térmicos del uranio-235 es del 0,14% por fisión, [10] sólo 1/4 del del yodo-129 , y sólo 1/40 del de 99 Tc , 93 Zr y 135 Cs . El rendimiento del 233 U es ligeramente inferior, pero el del 239 Pu es mucho mayor, 3,2%. [10] La fisión rápida o la fisión de algunos actínidos más pesados ​​[¿cuáles?] producirán paladio-107 con rendimientos mayores.

Una fuente [11] estima que el paladio producido a partir de la 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 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 de 239 Pu del paladio es aproximadamente 10 veces el del 235 U).

Debido a esta dilución y a que el 105 Pd tiene una sección eficaz de absorción de neutrones 11 veces mayor , el 107 Pd no se puede eliminar 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

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  2. ^ "Pesos atómicos estándar: paladio". CIAAW . 1979.
  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. ^ WR Kelly; GJ Wasserburg (1978). "Evidencia de la existencia de 107Pd en el sistema solar primitivo". Geophysical Research Letters . 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. ^ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). "La evaluación de masa atómica AME 2020 (II). Tablas, gráficos y referencias*". Chinese Physics C . 45 (3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
  7. ^ abcdeJaries , A.; Stryjczyk, M.; Kankainen, A.; Ayoubi, L. Al; Beliuskina, O.; Cañete, L.; de Groote, RP; Delafosse, C.; Delahaye, P.; Eronen, T.; Flayol, M.; Ge, Z.; Geldhof, S.; Ginebras, W.; Hukkanen, M.; Imgram, P.; Kahl, D.; Kostensalo, J.; Kujanpää, S.; Kumar, D.; Moore, identificación; Mougeot, M.; Nesterenko, DA; Nikas, S.; Patel, D.; Penttilä, H.; Pitman-Weymouth, D.; Pohjalainen, I.; Raggio, A.; Ramalho, M.; Reponen, M.; Rinta-Antila, S.; de Roubin, A.; Ruotsalainen, J.; Srivastava, PC; Suhonen, J.; Vilen, M.; Virtanen, V.; Zadvornaya, A. "Physical Review C - Artículo aceptado: Estados isoméricos de fragmentos de fisión explorados a través de Penning espectrometría de masas con trampa en IGISOL". journals.aps.org . arXiv : 2403.04710 .
  8. ^ ab Kurpeta, J.; Abramuk, A.; Rząca-Urban, T.; Urbano, W.; Cañete, L.; Eronen, T.; Geldhof, S.; Gierlik, M.; Greene, JP; Jokinen, A.; Kankainen, A.; Moore, identificación; Nesterenko, DA; Penttilä, H.; Pohjalainen, I.; Reponen, M.; Rinta-Antila, S.; de Roubin, A.; Simpson, GS; Smith, AG; Vilén, M. (14 de marzo de 2022). "Estudio de espectroscopia β y γ de Pd 119 y Ag 119". Revisión física C. 105 (3). doi : 10.1103/PhysRevC.105.034316.
  9. ^ ab Winter, Mark. "Isótopos del paladio". WebElements . La Universidad de Sheffield y WebElements Ltd, Reino Unido . Consultado el 4 de marzo de 2013 .
  10. ^ ab Weller, A.; Ramaker, T.; Stäger, F.; Blenke, T.; Raiwa, M.; Chyzhevskyi, I.; Kirieiev, S.; Dubchak, S.; Steinhauser, G. (2021). "Detección del producto de fisión paladio-107 en una muestra de sedimento de estanque de Chernóbil". Environmental Science & Technology Letters . 8 (8): 656–661. Código Bibliográfico :2021EnSTL...8..656W. doi :10.1021/acs.estlett.1c00420.
  11. ^ RP Bush (1991). "Recuperación de metales del grupo del platino a partir de desechos radiactivos de alto nivel" (PDF) . Platinum Metals Review . 35 (4): 202–208. doi :10.1595/003214091X354202208. Archivado desde el original (PDF) el 24 de septiembre de 2015. Consultado el 2 de abril de 2011 .