Изотопы олова

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Изотопы олова — разновидности атомовядер) химического элемента олова, имеющие разное содержание нейтронов в ядре.

Природное олово состоит из десяти стабильных нуклидов с массовыми числами 112 (в смеси 0,96 % по массе), 114 (0,66 %), 115 (0,35 %), 116 (14,30 %), 117 (7,61 %), 118 (24,03 %), 119 (8,58 %), 120 (32,85 %), 122 (4,72 %) и 124 (5,94 %). Для некоторых из них энергетически возможен двойной бета-распад, однако экспериментально он пока (2022 г.) не наблюдался, поскольку предсказываемый период полураспада очень велик (более 1017 лет). Самым долгоживущим искусственным изотопом является 126Sn с периодом полураспада 230 тыс лет.

Олово обладает наибольшим среди всех элементов числом стабильных изотопов, что связано с тем, что 50 (число протонов в ядрах олова) является магическим числом — оно составляет заполненную протонную оболочку в ядре и повышает тем самым энергию связи и стабильность ядра. Известны два дважды магических изотопа олова, оба они радиоактивны, так как удалены от полосы бета-стабильности: нейтронодефицитное 100Sn (Z = N = 50) и нейтроноизбыточное 132Sn (Z = 50, N = 82).

Изотопы олова 117Sn и 119Sn являются мёссбауэровскими изотопами и применяются в гамма-резонансной спектроскопии.

Таблица изотопов олова

[править | править код]
Символ
нуклида
Z(p) N(n) Масса изотопа[1]
(а. е. м.)
Период
полураспада
[2]
(T1/2)
Канал распада Продукт распада Спин и чётность
ядра[2]
Распространённость
изотопа в природе
Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Энергия возбуждения
99Sn 50 49 98,94933(64)# 5# мс 9/2+#
100Sn 50 50 99,93904(76) 1,1(4) с
[0,94(+54−27) с]
β+ (83%) 100In 0+
β+, p (17%) 99Cd
101Sn 50 51 100,93606(32)# 3(1) с β+ 101In 5/2+#
β+, p (редко) 100Cd
102Sn 50 52 101,93030(14) 4,5(7) с β+ 102In 0+
β+, p (редко) 101Cd
102mSn 2017(2) кэВ 720(220) нс (6+)
103Sn 50 53 102,92810(32)# 7,0(6) с β+ 103In 5/2+#
β+, p (редко) 102Cd
104Sn 50 54 103,92314(11) 20,8(5) с β+ 104In 0+
105Sn 50 55 104,92135(9) 34(1) с β+ 105In (5/2+)
β+, p (редко) 104Cd
106Sn 50 56 105,91688(5) 115(5) с β+ 106In 0+
107Sn 50 57 106,91564(9) 2,90(5) мин β+ 107In (5/2+)
108Sn 50 58 107,911925(21) 10,30(8) мин β+ 108In 0+
109Sn 50 59 108,911283(11) 18,0(2) мин β+ 109In 5/2(+)
110Sn 50 60 109,907843(15) 4,11(10) ч ЭЗ 110In 0+
111Sn 50 61 110,907734(7) 35,3(6) мин β+ 111In 7/2+
111mSn 254,72(8) кэВ 12,5(10) мкс 1/2+
112Sn 50 62 111,904818(5) стабилен[прим. 1] 0+ 0,0097(1)
113Sn 50 63 112,905171(4) 115,09(3) сут β+ 113In 1/2+
113mSn 77,386(19) кэВ 21,4(4) мин ИП (91,1%) 113Sn 7/2+
β+ (8,9%) 113In
114Sn 50 64 113,902779(3) стабилен 0+ 0,0066(1)
114mSn 3087,37(7) кэВ 733(14) нс 7−
115Sn 50 65 114,903342(3) стабилен 1/2+ 0,0034(1)
115m1Sn 612,81(4) кэВ 3,26(8) мкс 7/2+
115m2Sn 713,64(12) кэВ 159(1) мкс 11/2−
116Sn 50 66 115,901741(3) стабилен 0+ 0,1454(9)
117Sn 50 67 116,902952(3) стабилен 1/2+ 0,0768(7)
117m1Sn 314,58(4) кэВ 13,76(4) сут ИП 117Sn 11/2−
117m2Sn 2406,4(4) кэВ 1,75(7) мкс (19/2+)
118Sn 50 68 117,901603(3) стабилен 0+ 0,2422(9)
119Sn 50 69 118,903308(3) стабилен 1/2+ 0,0859(4)
119m1Sn 89,531(13) кэВ 293,1(7) сут ИП 119Sn 11/2−
119m2Sn 2127,0(10) кэВ 9,6(12) мкс (19/2+)
120Sn 50 70 119,9021947(27) стабилен 0+ 0,3258(9)
120m1Sn 2481,63(6) кэВ 11,8(5) мкс (7−)
120m2Sn 2902,22(22) кэВ 6,26(11) мкс (10+)#
121Sn 50 71 120,9042355(27) 27,03(4) ч β 121Sb 3/2+
121m1Sn 6,30(6) кэВ 43,9(5) лет ИП (77,6%) 121Sn 11/2−
β (22,4%) 121Sb
121m2Sn 1998,8(9) кэВ 5,3(5) мкс (19/2+)#
121m3Sn 2834,6(18) кэВ 0,167(25) мкс (27/2−)
122Sn 50 72 121,9034390(29) стабилен[прим. 2] 0+ 0,0463(3)
123Sn 50 73 122,9057208(29) 129,2(4) сут β 123Sb 11/2−
123m1Sn 24,6(4) кэВ 40,06(1) мин β 123Sb 3/2+
123m2Sn 1945,0(10) кэВ 7,4(26) мкс (19/2+)
123m3Sn 2153,0(12) кэВ 6 мкс (23/2+)
123m4Sn 2713,0(14) кэВ 34 мкс (27/2−)
124Sn 50 74 123,9052739(15) стабилен (>1017 лет)[прим. 3] 0+ 0,0579(5)
124m1Sn 2204,622(23) кэВ 0,27(6) мкс 5-
124m2Sn 2325,01(4) кэВ 3,1(5) мкс 7−
124m3Sn 2656,6(5) кэВ 45(5) мкс (10+)#
125Sn 50 75 124,9077841(16) 9,64(3) сут β 125Sb 11/2−
125mSn 27,50(14) кэВ 9,52(5) мин β 125Sb 3/2+
126Sn 50 76 125,907653(11) 2,30(14)⋅105 лет β (66,5%) 126m2Sb 0+
β (33,5%) 126m1Sb
126m1Sn 2218,99(8) кэВ 6,6(14) мкс 7−
126m2Sn 2564,5(5) кэВ 7,7(5) мкс (10+)#
127Sn 50 77 126,910360(26) 2,10(4) ч β 127Sb (11/2−)
127mSn 4,7(3) кэВ 4,13(3) мин β 127Sb (3/2+)
128Sn 50 78 127,910537(29) 59,07(14) мин β 128Sb 0+
128mSn 2091,50(11) кэВ 6,5(5) с ИП 128Sn (7−)
129Sn 50 79 128,91348(3) 2,23(4) мин β 129Sb (3/2+)#
129mSn 35,2(3) кэВ 6,9(1) мин β (99,99%) 129Sb (11/2−)#
ИП (0,002%) 129Sn
130Sn 50 80 129,913967(11) 3,72(7) мин β 130Sb 0+
130m1Sn 1946,88(10) кэВ 1,7(1) мин β 130Sb (7−)#
130m2Sn 2434,79(12) кэВ 1,61(15) мкс (10+)
131Sn 50 81 130,917000(23) 56,0(5) с β 131Sb (3/2+)
131m1Sn 80(30)# кэВ 58,4(5) с β (99,99%) 131Sb (11/2−)
ИП (0,0004%) 131Sn
131m2Sn 4846,7(9) кэВ 300(20) нс (19/2− to 23/2−)
132Sn 50 82 131,917816(15) 39,7(8) с β 132Sb 0+
133Sn 50 83 132,92383(4) 1,45(3) с β (99,97%) 133Sb (7/2−)#
β, n (0,0294%) 132Sb
134Sn 50 84 133,92829(11) 1,050(11) с β (83%) 134Sb 0+
β, n (17%) 133Sb
135Sn 50 85 134,93473(43)# 530(20) мс β 135Sb (7/2−)
β, n 134Sb
136Sn 50 86 135,93934(54)# 0,25(3) с β 136Sb 0+
β, n 135Sb
137Sn 50 87 136,94599(64)# 190(60) мс β 137Sb 5/2−#
138Sn 50 88 137,951840(540)# 140 мс +30-20 β 138Sb
138mSn 1344(2) кэВ 210(45) нс
139Sn 50 89 137,951840(540)# 130 мс β 139Sb
  1. Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в 112Cd.
  2. Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в 122Te.
  3. Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в 124Te.

Пояснения к таблице

[править | править код]
  • Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
  • Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
  • Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
  • Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
  • Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.


Примечания

[править | править код]
  1. Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.
  2. 1 2 Данные приведены по Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.Открытый доступ