Изотопы кюрия

Изотопы кюрия ( ₉₆ Cm )
СФ	–
компакт-диск	208 свинца
ε	243 Ам
СФ	–
СФ	–
СФ	–
СФ	–
СФ	–
α	246 Pu
β −	250 Бк
	вид; разговаривать; редактировать;

Искусственные нуклиды с атомным номером 96, но с разными массовыми числами

Кюрий ( ₉₆ Cm) — искусственный элемент с атомным номером 96. Поскольку это искусственный элемент, стандартный атомный вес не может быть указан, и у него нет стабильных изотопов . Первым синтезированным изотопом был ²⁴² Cm в 1944 году, имеющий 146 нейтронов.

Известно 19 радиоизотопов в диапазоне от ²³³ Cm до ²⁵¹ Cm. Известно также десять ядерных изомеров . Самый долгоживущий изотоп — ²⁴⁷ Cm, с периодом полураспада 15,6 миллионов лет — на порядки больше, чем у любого известного изотопа за пределами кюрия, и достаточно длинный, чтобы изучать его как возможный вымерший радионуклид , который будет получен в результате r-процесса . ^[2]^[3] Самый долгоживущий известный изотоп — ^246m Cm с периодом полураспада 1,12 секунды.

Список изотопов

Нуклид ^{[n 1]}	З	Н	Изотопная масса ( Да ) ^[4]^{[n 2]}^{[n 3]}	Период полураспада ^[1] ^{[n 4]}	Режим распада ^[1] ^{[n 5]}	Дочерний изотоп	Спин и четность ^[1] ^{[n 6]}^{[n 4]}
Нуклид ^{[n 1]}	Энергия возбуждения ^{[n 4]}			Период полураспада ^[1] ^{[n 4]}	Режим распада ^[1] ^{[n 5]}	Дочерний изотоп	Спин и четность ^[1] ^{[n 6]}^{[n 4]}
²³³ см	96	137	233.050771(87)	27(10) с	β ⁺ (80%)	²³³ Ам	3/2+#
²³³ см	96	137	233.050771(87)	27(10) с	α (20%)	²²⁹ Pu	3/2+#
²³⁴ см	96	138	234.050159(18)	52(9) с	β ⁺ (71%)	²³⁴ Ам	0+
					α (27%)	²³⁰ Pu
					СФ (2%)	(различный)
²³⁵ см	96	139	235.05155(11)#	7(3) мин.	β ⁺ (96%)	²³⁵ Ам	5/2+#
²³⁵ см	96	139	235.05155(11)#	7(3) мин.	α (4%)	²³¹ Pu	5/2+#
²³⁶ см	96	140	236.051372(19)	6.8(8) мин	β ⁺ (82%)	²³⁶ Ам	0+
²³⁶ см	96	140	236.051372(19)	6.8(8) мин	α (18%)	²³² Pu	0+
²³⁷ см	96	141	237.052869(80)	>10# мин	α (?%)	²³³ Pu	5/2+#
²³⁸ см	96	142	238.053082(13)	2.2(4) ч.	ЕС (96,11%)	²³⁸ Ам	0+
					α (3,84%)	²³⁴ Pu
					СФ (0,048%)	(различный)
²³⁹ см	96	143	239.05491(16)	2,5(4) ч.	β ⁺	²³⁹ Ам	7/2−#
²³⁹ см	96	143	239.05491(16)	2,5(4) ч.	α (6,2x10−3 ^% )	²³⁵ Pu	7/2−#
²⁴⁰ см	96	144	240.0555282(20)	30.4(37) д	α	²³⁶ Pu	0+
²⁴⁰ см	96	144	240.0555282(20)	30.4(37) д	СФ (3,9×10−6 ^% )	(различный)	0+
²⁴¹ см	96	145	241.0576512(17)	32.8(2) д	ЕС (99,0%)	²⁴¹ Ам	1/2+
²⁴¹ см	96	145	241.0576512(17)	32.8(2) д	α (1,0%)	²³⁷ Pu	1/2+
²⁴² см	96	146	242.0588342(12)	162.8(2) д	α ^{[n 7]}	²³⁸ Pu	0+
					СФ (6,2×10−6 ^% )	(различный)
					CD (1,1×10−14 ^% ) ^{[n 8]}	²⁰⁸ Pb ³⁴ Si
^242м см	2800(100) кэВ			180(70) нс
²⁴³ см	96	147	243.0613873(16)	29.1(1) г	α (99,71%)	²³⁹ Pu	5/2+
					ЕС (0,29%)	²⁴³ Ам
					СФ (5,3×10−9 ^% )	(различный)
^243м см	87,4(1) кэВ			1,08(3) мкс	ЭТО	²⁴³ см	1/2+
²⁴⁴ см	96	148	244.0627506(12)	18.11(3) г	α	²⁴⁰ Пу	0+
²⁴⁴ см	96	148	244.0627506(12)	18.11(3) г	СФ (1,37×10−4 ^% )	(различный)	0+
^244м1 см	1040,181(11) кэВ			34(2) мс	ЭТО	²⁴⁴ см	6+
^244м2 см	1100(900)# кэВ			>500 нс	СФ	(различный)
²⁴⁵ см	96	149	245.0654910(12)	8250(70) г	α	²⁴¹ Pu	7/2+
²⁴⁵ см	96	149	245.0654910(12)	8250(70) г	СФ (6,1×10−7 ^% )	(различный)	7/2+
^245м см	355,92(10) кэВ			290(20) нс	ЭТО	²⁴⁵ см	1/2+
²⁴⁶ см	96	150	246.0672220(16)	4706(40) г	α (99,97%)	²⁴² Pu	0+
²⁴⁶ см	96	150	246.0672220(16)	4706(40) г	СФ (0,02615%)	(различный	0+
^246м см	1179,66(13) кэВ			1.12(24) с	ЭТО	²⁴⁶ см	8−
²⁴⁷ см	96	151	247.0703527(41)	1,56(5)×10 ⁷ лет	α	²⁴³ Pu	9/2−
^247м1 см	227,38(19) кэВ			26,3(3) мкс	ЭТО	²⁴⁷ см	5/2+
^247м2 см	404,90(3) кэВ			100,6(6) нс	ЭТО	²⁴⁷ см	1/2+
²⁴⁸ см	96	152	248.0723491(25)	3,48(6)×10 ⁵ лет	α (91,61%) ^{[n 9]}	²⁴⁴ Pu	0+
²⁴⁸ см	96	152	248.0723491(25)	3,48(6)×10 ⁵ лет	СФ (8,39%)	(различный)	0+
^248м см	1458,1(10) кэВ			146(18) мкс	ЭТО	²⁴⁸ см	8−#
²⁴⁹ см	96	153	249.0759540(25)	64.15(3) мин	β ⁻	²⁴⁹ Бк	1/2+
^249м см	48,76(4) кэВ			23 мкс	α	²⁴⁵ Pu	7/2+
²⁵⁰ см	96	154	250.078358(11)	8300# г	СФ (74%) ^{[n 10]}	(различный)	0+
					α (?%)	²⁴⁶ Pu
					β ⁻ (?%)	²⁵⁰ Бк
²⁵¹ см	96	155	251.082285(24)	16.8(2) мин	β ⁻	²⁵¹ Бк	(3/2+)
Заголовок и нижний колонтитул этой таблицы: вид

^ ^m Cm – Возбужденный ядерный изомер .
^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) приводится в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
^ # – Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из тенденций от поверхности массы (TMS).
^ abc # – Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из тенденций соседних нуклидов (TNN).
^ Способы распада:
Компакт-диск: Распад кластера
ЕС: Захват электронов
СФ: Спонтанное деление
^ ( ) значение спина – указывает спин со слабыми аргументами присваивания.
^ Теоретически способен к β ⁺ β ⁺ распаду до ²⁴² Pu
^ Самый тяжелый известный нуклид, подвергающийся кластерному распаду
^ Теоретически способен к β ⁻ β ⁻ распаду до ²⁴⁸ Cf
^ Нуклид с наименьшим атомным номером , который, как известно, подвергается спонтанному делению как основному способу распада.

Актиниды против продуктов деления

Актиниды и продукты деления по периоду полураспада в т е
Актиниды ^[5] по цепочке распада				Диапазон периода полураспада ( а )	Продукты деления 235 ^U по выходу [ ^6]
4 н	4 н + 1	4 н + 2	4 н + 3	Диапазон периода полураспада ( а )	4,5–7%	0,04–1,25%	<0,001%
²²⁸ Ра^№				4–6 утра		¹⁵⁵ Euþ
²⁴⁸ Бк^[7]				> 9 утра
²⁴⁴ см^ƒ	²⁴¹ Pu^ƒ	²⁵⁰ Кф	²²⁷ Ак^№	10–29 утра	⁹⁰ Ср	⁸⁵ Кр	^113m Кд^þ
²³² U^ƒ		²³⁸ Pu^ƒ	²⁴³ см^ƒ	29–97 а	^137С	¹⁵¹ См^þ	^121м Сн
	²⁴⁹ Кф^ƒ	^242m Am^ƒ		141–351 а	Ни один из продуктов деления не имеет периода полураспада в диапазоне 100 лет–210 тысяч лет...
	²⁴¹ Ам^ƒ		²⁵¹ Кф^ƒ^[8]	430–900 а
		²²⁶ Ра^№	²⁴⁷ Бк	1,3–1,6 тыс. лет назад
²⁴⁰ Пу	²²⁹ Тыс	²⁴⁶ см^ƒ	²⁴³ Ам^ƒ	4,7–7,4 тыс. лет назад
	²⁴⁵ см^ƒ	²⁵⁰ см		8,3–8,5 тыс. лет назад
			²³⁹ Pu^ƒ	24,1 тыс. лет назад
		²³⁰ Ты^№	²³¹ Па^№	32–76 тыс. лет назад
²³⁶ Нп^ƒ	²³³ U^ƒ	²³⁴ У^№		150–250 тыс. лет назад	⁹⁹ тк^₡	¹²⁶ Сн
²⁴⁸ см		²⁴² Pu		327–375 тыс. лет назад		⁷⁹ се^₡
				1,33 млн лет назад	¹³⁵ Cs^₡
	²³⁷ Нп^ƒ			1,61–6,5 млн лет назад	⁹³ Зр	¹⁰⁷ Пд
²³⁶ У			²⁴⁷ см^ƒ	15–24 млн лет назад		¹²⁹ Я^₡
²⁴⁴ Pu				80 млн лет назад	... и не более 15,7 млн лет назад ^[9]
²³² Т^№		²³⁸ У^№	²³⁵ U^ƒ№	0,7–14,1 млрд лет	... и не более 15,7 млн лет назад ^[9]
₡, имеет сечение захвата тепловых нейтронов в диапазоне 8–50 барн ƒ, делящийся №, в первую очередь природный радиоактивный материал (ПРМ) þ, нейтронный яд (сечение захвата тепловых нейтронов больше 3 тыс. барн)

Ссылки

^ abcd Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "Оценка ядерных свойств NUBASE2020" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
^ Коте, Бенуа; Эйхлер, Мариус; Ягуэ Лопес, Андрес; Васш, Николь; Мампауэр, Мэтью Р.; Вилагос, Бланка; Соос, Бенджамин; Арконес, Альмудена ; Спроус, Тревор М.; Сурман, Ребекка; Пигнатари, Марко; Пето, Мария К.; Вемейер, Бенджамин; Раушер, Томас; Лугаро, Мария (26 февраля 2021 г.). « ¹²⁹ I и ²⁴⁷ См в метеоритах сдерживают последний астрофизический источник солнечных элементов r-процесса». Наука . 371 (6532): 945–948 . arXiv : 2006.04833 . Bibcode : 2021Sci...371..945C. doi : 10.1126/science.aba1111. PMID: 33632846. S2CID : 232050526.
^ Дэвис, AM; Маккиган, KD (2014). «Короткоживущие радионуклиды и ранняя хронология Солнечной системы». Трактат по геохимии : 383. doi : 10.1016/B978-0-08-095975-7.00113-3. ISBN 9780080983004.
^ Ван, Мэн; Хуан, ВДж; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки*». Chinese Physics C. 45 ( 3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
^ Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле он является субактинидом, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным промежутком нестабильности после полония (84), где ни один нуклид не имеет периода полураспада не менее четырех лет (самый долгоживущий нуклид в промежутке — радон-222 с периодом полураспада менее четырех дней ). Самый долгоживущий изотоп радия, с периодом полураспада 1600 лет, таким образом, заслуживает включения элемента сюда.
^ В частности, из деления урана-235 тепловыми нейтронами , например, в типичном ядерном реакторе .
^ Milsted, J.; Friedman, AM; Stevens, CM (1965). "Период альфа-полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248". Nuclear Physics . 71 (2): 299. Bibcode : 1965NucPh..71..299M. doi : 10.1016/0029-5582(65)90719-4.
«Изотопный анализ выявил вид с массой 248 в постоянном количестве в трех образцах, проанализированных в течение периода около 10 месяцев. Это было приписано изомеру Bk ²⁴⁸ с периодом полураспада более 9 [лет]. Роста Cf ²⁴⁸ обнаружено не было, а нижний предел для периода полураспада β ^{− можно установить на уровне около 10}⁴ [лет]. Альфа-активности, приписываемой новому изомеру, не обнаружено; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет]».
^ Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до « моря нестабильности ».
^ Исключая « классически стабильные » нуклиды с периодами полураспада, значительно превышающими период полураспада ^232Th ; например, в то время как период полураспада 113mCd составляет всего четырнадцать лет, период полураспада ^113Cd^{составляет} восемь квадриллионов лет.

Массы изотопов из:
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), «Оценка NUBASE свойств ядра и распада», Nuclear Physics A , 729 : 3–128 , Bibcode : 2003NuPhA.729....3A, doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), «Оценка NUBASE свойств ядра и распада», Nuclear Physics A , 729 : 3–128 , Bibcode : 2003NuPhA.729....3A, doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
- Национальный центр ядерных данных . "База данных NuDat 2.x". Брукхейвенская национальная лаборатория .
- Holden, Norman E. (2004). "11. Таблица изотопов". В Lide, David R. (ред.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85-е изд.). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.

[4] Cm – Возбужденный ядерный изомер .

[6] ( ) – Неопределенность (1 σ ) приводится в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.

[TMS-7] # – Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из тенденций от поверхности массы (TMS).

[TNN-8] # – Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из тенденций соседних нуклидов (TNN).

[9] Способы распада:
Компакт-диск: Распад кластера
ЕС: Захват электронов
СФ: Спонтанное деление

[10] ( ) значение спина – указывает спин со слабыми аргументами присваивания.

[11] Теоретически способен к β ⁺ β ⁺ распаду до ²⁴² Pu

[12] Самый тяжелый известный нуклид, подвергающийся кластерному распаду

[13] Теоретически способен к β ⁻ β ⁻ распаду до ²⁴⁸ Cf

[14] Нуклид с наименьшим атомным номером , который, как известно, подвергается спонтанному делению как основному способу распада.

[NUBASE2020-1] Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "Оценка ядерных свойств NUBASE2020" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.

[Cm-Côté-2] Коте, Бенуа; Эйхлер, Мариус; Ягуэ Лопес, Андрес; Васш, Николь; Мампауэр, Мэтью Р.; Вилагос, Бланка; Соос, Бенджамин; Арконес, Альмудена ; Спроус, Тревор М.; Сурман, Ребекка; Пигнатари, Марко; Пето, Мария К.; Вемейер, Бенджамин; Раушер, Томас; Лугаро, Мария (26 февраля 2021 г.). « ¹²⁹ I и ²⁴⁷ См в метеоритах сдерживают последний астрофизический источник солнечных элементов r-процесса». Наука . 371 (6532): 945–948 . arXiv : 2006.04833 . Bibcode : 2021Sci...371..945C. doi : 10.1126/science.aba1111. PMID: 33632846. S2CID : 232050526.

[Cm-Davis-3] Дэвис, AM; Маккиган, KD (2014). «Короткоживущие радионуклиды и ранняя хронология Солнечной системы». Трактат по геохимии : 383. doi : 10.1016/B978-0-08-095975-7.00113-3. ISBN 9780080983004.

[AME2020_II-5] Ван, Мэн; Хуан, ВДж; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки*». Chinese Physics C. 45 ( 3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.

[15] Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле он является субактинидом, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным промежутком нестабильности после полония (84), где ни один нуклид не имеет периода полураспада не менее четырех лет (самый долгоживущий нуклид в промежутке — радон-222 с периодом полураспада менее четырех дней ). Самый долгоживущий изотоп радия, с периодом полураспада 1600 лет, таким образом, заслуживает включения элемента сюда.

[16] В частности, из деления урана-235 тепловыми нейтронами , например, в типичном ядерном реакторе .

[17] Milsted, J.; Friedman, AM; Stevens, CM (1965). "Период альфа-полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248". Nuclear Physics . 71 (2): 299. Bibcode : 1965NucPh..71..299M. doi : 10.1016/0029-5582(65)90719-4.
«Изотопный анализ выявил вид с массой 248 в постоянном количестве в трех образцах, проанализированных в течение периода около 10 месяцев. Это было приписано изомеру Bk ²⁴⁸ с периодом полураспада более 9 [лет]. Роста Cf ²⁴⁸ обнаружено не было, а нижний предел для периода полураспада β ^{− можно установить на уровне около 10}⁴ [лет]. Альфа-активности, приписываемой новому изомеру, не обнаружено; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет]».

[18] Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до « моря нестабильности ».

[19] Исключая « классически стабильные » нуклиды с периодами полураспада, значительно превышающими период полураспада ^232Th ; например, в то время как период полураспада 113mCd составляет всего четырнадцать лет, период полураспада ^113Cd^{составляет} восемь квадриллионов лет.

Компакт-диск:	Распад кластера
ЕС:	Захват электронов
СФ:	Спонтанное деление