Изотопы америция - Isotopes of americium
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Америций (95Am) является искусственный элемент, и, следовательно, стандартный атомный вес нельзя дать. Как и все искусственные элементы, он не знает стабильные изотопы. Первый изотоп быть синтезированным было 241Am в 1944 году. Искусственный элемент распадается при выбросе альфа-частицы. Америций имеет атомный номер 95 (количество протонов в ядре атома америция).
19 радиоизотопы америция -223Являюсь, 229Являюсь, 230Am, а также от 232Я к 247Am - были охарактеризованы, причем наиболее стабильным существом 243Я с период полураспада 7370 лет, и 241Am с периодом полураспада 432,2 года. Все остальные радиоактивный изотопы имеют период полураспада менее 51 часа, а у большинства из них период полураспада менее 100 минут. Этот элемент также имеет 8 мета состояния, с наиболее устойчивым существом 242 кв.м.Am (т1/2 = 141 год).
Список изотопов
| Нуклид [n 1] | Z | N | Изотопная масса (Да ) [n 2][n 3] | Период полураспада | Разлагаться Режим [n 4] | Дочь изотоп | Вращение и паритет [n 5][n 6] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения[n 6] | |||||||
| 223Являюсь[1] | 95 | 128 | 5,2 (+ 12,0-4,4) мс | α | 219Np | ||
| 229Являюсь[1] | 95 | 134 | 229.04525(9) | 1,8 (1,5) с | α | 225Np | |
| 230Являюсь[2] | 95 | 135 | 230.04609(14)# | 32 (+ 22-9) с | β+ (64.7%) | 230Пу | |
| β+, SF (35,3%) | (разные) | ||||||
| 232Являюсь | 95 | 137 | 232.04659(32)# | 79 (2) с | β+ (98%) | 232Пу | |
| α (2%) | 228Np | ||||||
| β+, SF (.069%) | (разные) | ||||||
| 233Являюсь | 95 | 138 | 233.04635(11)# | 3,2 (8) мин | β+ | 233Пу | |
| α | 229Np | ||||||
| 234Являюсь | 95 | 139 | 234.04781(22)# | 2.32 (8) мин | β+ (99.95%) | 234Пу | |
| α (0,04%) | 230Np | ||||||
| β+, SF (0,0066%) | (разные) | ||||||
| 235Являюсь | 95 | 140 | 235.04795(13)# | 9,9 (5) мин | β+ | 235Пу | 5/2−# |
| α (редко) | 231Np | ||||||
| 236Являюсь | 95 | 141 | 236.04958(11)# | 3,6 (1) мин | β+ | 236Пу | |
| α | 232Np | ||||||
| 237Являюсь | 95 | 142 | 237.05000(6)# | 73,0 (10) мин | β+ (99.97%) | 237Пу | 5/2(−) |
| α (0,025%) | 233Np | ||||||
| 238Являюсь | 95 | 143 | 238.05198(5) | 98 (2) мин | β+ | 238Пу | 1+ |
| α (10−4%) | 234Np | ||||||
| 238 кв.м.Являюсь | 2500 (200) # кэВ | 35 (10) мкс | |||||
| 239Являюсь | 95 | 144 | 239.0530245(26) | 11.9 (1) ч | EC (99.99%) | 239Пу | (5/2)− |
| α (0,01%) | 235Np | ||||||
| 239 кв.м.Являюсь | 2500 (200) кэВ | 163 (12) нс | (7/2+) | ||||
| 240Являюсь | 95 | 145 | 240.055300(15) | 50,8 (3) ч | β+ | 240Пу | (3−) |
| α (1,9 × 10−4%) | 236Np | ||||||
| 241Являюсь[n 7] | 95 | 146 | 241.0568291(20) | 432,2 (7) года | α | 237Np | 5/2− |
| CD (7.4×10−10%) | 207Tl, 34Si | ||||||
| SF (4,3 × 10−10%) | (разные) | ||||||
| 241 кв.м.Являюсь | 2200 (100) кэВ | 1,2 (3) мкс | |||||
| 242Являюсь | 95 | 147 | 242.0595492(20) | 16.02 (2) ч | β− (82.7%) | 242См | 1− |
| ЭК (17,3%) | 242Пу | ||||||
| 242м1Являюсь | 48,60 (5) кэВ | 141 (2) года | ЭТО (99.54%) | 242Являюсь | 5− | ||
| α (0,46%) | 238Np | ||||||
| SF (1,5 × 10−8%) | (разные) | ||||||
| 242м2Являюсь | 2200 (80) кэВ | 14.0 (10) мс | (2+, 3−) | ||||
| 243Являюсь[n 7] | 95 | 148 | 243.0613811(25) | 7 370 (40) лет | α | 239Np | 5/2− |
| SF (3,7 × 10−9%) | (разные) | ||||||
| 244Являюсь | 95 | 149 | 244.0642848(22) | 10,1 (1) ч | β− | 244См | (6−)# |
| 244 кв.м.Являюсь | 86,1 (10) кэВ | 26 (1) мин | β− (99.96%) | 244См | 1+ | ||
| ЭК (0,0361%) | 244Пу | ||||||
| 245Являюсь | 95 | 150 | 245.066452(4) | 2,05 (1) ч | β− | 245См | (5/2)+ |
| 246Являюсь | 95 | 151 | 246.069775(20) | 39 (3) мин | β− | 246См | (7−) |
| 246м1Являюсь | 30 (10) кэВ | 25,0 (2) мин | β− (99.99%) | 246См | 2(−) | ||
| ИТ (0,01%) | 246Являюсь | ||||||
| 246м2Являюсь | ~ 2000 кэВ | 73 (10) мкс | |||||
| 247Являюсь | 95 | 152 | 247.07209(11)# | 23,0 (13) мин | β− | 247См | (5/2)# |
- ^ мAm - взволнован ядерный изомер.
- ^ () - Неопределенность (1σ) дается в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
- ^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и погрешность, полученные не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов от массовой поверхности (ТМС ).
- ^ Режимы распада:
КОМПАКТ ДИСК: Распад кластера EC: Электронный захват ЭТО: Изомерный переход SF: Самопроизвольное деление - ^ () значение вращения - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
- ^ а б # - Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN ).
- ^ а б Наиболее распространенные изотопы
Актиниды против продуктов деления
Актиниды и продукты деления по периоду полураспада | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Актиниды[3] к цепочка распада | Период полураспада ассортимент (а ) | Продукты деления из 235U пользователем Уступать[4] | ||||||
| 4п | 4п+1 | 4п+2 | 4п+3 | |||||
| 4.5–7% | 0.04–1.25% | <0.001% | ||||||
| 228Ра№ | 4–6 а | † | 155Европаþ | |||||
| 244Смƒ | 241Пуƒ | 250Cf | 227Ac№ | 10–29 а | 90Sr | 85Kr | 113 кв.м.CDþ | |
| 232Uƒ | 238Пуƒ | 243Смƒ | 29–97 а | 137CS | 151Смþ | 121 мSn | ||
| 248Bk[5] | 249Cfƒ | 242 кв.м.Являюсьƒ | 141–351 а | Нет продуктов деления | ||||
| 241Являюсьƒ | 251Cfƒ[6] | 430–900 а | ||||||
| 226Ра№ | 247Bk | 1,3–1,6 тыс. Лет | ||||||
| 240Пу | 229Чт | 246Смƒ | 243Являюсьƒ | 4,7–7,4 тыс. Лет | ||||
| 245Смƒ | 250См | 8,3–8,5 тыс. Лет | ||||||
| 239Пуƒ | 24,1 тыс. Лет назад | |||||||
| 230Чт№ | 231Па№ | 32–76 тыс. Лет назад | ||||||
| 236Npƒ | 233Uƒ | 234U№ | 150–250 тыс. Лет назад | ‡ | 99Tc₡ | 126Sn | ||
| 248См | 242Пу | 327–375 тыс. Лет назад | 79Se₡ | |||||
| 1,53 млн лет | 93Zr | |||||||
| 237Npƒ | 2,1–6,5 млн лет | 135CS₡ | 107Pd | |||||
| 236U | 247Смƒ | 15–24 млн лет | 129я₡ | |||||
| 244Пу | 80 млн лет | ... не более 15,7 млн лет[7] | ||||||
| 232Чт№ | 238U№ | 235Uƒ№ | 0,7–14,1 млрд лет | |||||
Легенда для надстрочных символов | ||||||||
Известные изотопы
Америций-241
Америций-241 является наиболее распространенным изотопом америция в ядерных отходах.[8] Это изотоп, используемый в детектор дыма америция на основе ионизационная камера. Это потенциальное топливо для длительного срока службы. радиоизотопные термоэлектрические генераторы.
| Параметр | Ценить |
|---|---|
| Атомная масса | 241.056829 ты |
| Избыток массы | 52930 кэВ |
| Бета-распад энергия | -767 кэВ |
| Вращение | 5/2− |
| Период полураспада | 432,6 года |
| Самопроизвольные деления | 1200 за кг с |
| Спад тепла | 114 Вт / кг |
Возможные родительские нуклиды: бета от 241Пу, захват электрона из 241См, альфа от 245Кн.
Америций-241 распадается альфа-излучение, с побочным продуктом гамма излучение. Его присутствие в плутоний определяется исходной концентрацией плутония-241 и возрастом образца. Из-за низкого проникновения альфа-излучения Америций-241 представляет опасность для здоровья только при проглатывании или вдыхании. Более старые образцы плутония, содержащие плутоний-241, содержат скопление 241Являюсь. Химическое удаление америция из переработанного плутония (например, при переработке плутониевые карьеры ) может потребоваться.
Америций-242m
Процент деления составляет 100 минус указанные проценты.
Общая скорость трансмутации сильно зависит от нуклида.
245См-248См являются долгоживущими с незначительным распадом.
| Вероятность | Режим распада | Энергия распада | Продукт распада |
|---|---|---|---|
| 99.54% | изомерный переход | 0.05 МэВ | 242Являюсь |
| 0.46% | альфа-распад | 5,64 МэВ | 238Np |
| (1.5±0.6) × 10−10 [10] | спонтанное деление | ~ 200 МэВ | продукты деления |
Америций-242m имеет массу 242,0595492 г / моль. Это один из редких случаев, как 180 мТа, 210 кв.м.Би и несколько изомеры гольмия, где более высокоэнергетический ядерный изомер более устойчив, чем низкоэнергетический, Америций-242.[11]
242 кв.м.Я делящийся (потому что у него нечетное количество нейтроны ) и имеет низкий критическая масса, сравнимо с 239Пу.[12] Имеет очень высокий поперечное сечение для деления, и если в ядерном реакторе разрушается относительно быстро. Другой отчет утверждает, что 242 кв.м.Am имеет гораздо более низкую критическую массу, может выдерживать цепную реакцию даже в виде тонкой пленки и может быть использован для нового типа ядерная ракета.[13][14]
| Вероятность | Режим распада | Энергия распада | Продукт распада |
|---|---|---|---|
| 82.70% | бета-распад | 0,665 МэВ | 242См |
| 17.30% | захват электронов | 0,751 МэВ | 242Пу |
Америций-243
Америций-243 имеет массу 243,06138 г / моль и период полураспада 7370 лет - самый продолжительный изотопов америция. Он образуется в ядерный топливный цикл к захват нейтронов на плутоний-242 с последующим бета-распад.[15] Производство растет экспоненциально с увеличением сжечь в сумме 5 захватов нейтронов на 238U необходимы.
Он распадается, испуская альфа-частица (с энергией распада 5,27 МэВ)[15] стать 239Np, который затем быстро распадается до 239Пу, или нечасто спонтанное деление.[16]
243Я канцерогенный. 239Н.П., дочь 243Am испускает опасные гамма-лучи, делая 243Самый опасный изотоп америция.[8]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ а б «Обнаружение новых нейтронодефицитных изотопов с Z ≥ 92 в реакциях многонуклонного переноса» http://inspirehep.net/record/1383747/files/scoap3-fulltext.pdf
- ^ Kaji, D .; Моримото, К .; Haba, H .; Ideguchi, E .; Koura, H .; Морита, К. (2016). "Свойства распада новых изотопов 234Bk и 230Am, и четно-четные нуклиды 234См и 230Пу " (PDF). Журнал Физического общества Японии. 84 (15002): 015002. Дои:10.7566 / JPSJ.85.015002.
- ^ Плюс радий (элемент 88). Хотя на самом деле он является субактинидом, он непосредственно предшествует актинию (89) и следует за трехэлементным разрывом нестабильности после полоний (84) где нет нуклидов с периодом полураспада не менее четырех лет (самый долгоживущий нуклид в промежутке радон-222 с периодом полураспада менее четырех дней). Таким образом, самый долгоживущий изотоп радия - 1600 лет - заслуживает включения в этот список.
- ^ Конкретно из тепловой нейтрон деление U-235, например в типичном ядерный реактор.
- ^ Milsted, J .; Фридман, А. М .; Стивенс, К. М. (1965). «Альфа-период полураспада берклия-247; новый долгоживущий изомер берклия-248». Ядерная физика. 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. Дои:10.1016/0029-5582(65)90719-4.
«Изотопные анализы выявили вид с массой 248 в постоянной численности в трех образцах, проанализированных в течение примерно 10 месяцев. Это было приписано изомеру Bk248 с периодом полураспада более 9 [лет]. Нет роста Cf248 был обнаружен, и нижний предел для β− период полураспада можно установить примерно на 104 [лет]. Альфа-активность нового изомера не обнаружена; период полураспада альфа, вероятно, превышает 300 [лет] ». - ^ Это самый тяжелый нуклид с периодом полураспада не менее четырех лет до "Море нестабильности ".
- ^ Исключая "классически стабильный «нуклиды с периодом полураспада, значительно превышающим 232Чт; например, в то время как 113 кв.м.Cd имеет период полураспада всего четырнадцать лет, 113CD почти восемь квадриллион годы.
- ^ а б "Америций" В архиве 2012-07-29 в WebCite. Аргоннская национальная лаборатория, EVS. Проверено 25 декабря 2009 года.
- ^ Сасахара, Акихиро; Мацумура, Тецуо; Николау, Гиоргос; Папайоанну, Дмитрий (апрель 2004 г.). «Оценка источников нейтронов и гамма-излучения для отработавшего топлива с высоким уровнем выгорания UO2 и MOX-топлива LWR». Журнал ядерной науки и технологий. 41 (4): 448–456. Дои:10.3327 / jnst.41.448.
- ^ Дж. Т. Колдуэлл; С. К. Фульц; К. Д. Боуман; Р. В. Хофф (март 1967 г.). "Период полураспада спонтанного деления Am242м". Физический обзор. 155 (4): 1309–1313. Bibcode:1967ПхРв..155.1309С. Дои:10.1103 / PhysRev.155.1309. (период полураспада (9,5 ± 3,5) × 1011 годы)
- ^ 95-Am-242 В архиве 2011-07-19 на Wayback Machine
- ^ «Расчет критической массы для 241Являюсь, 242 кв.м.Я и 243Являюсь" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 22 июля 2011 г.. Получено 3 февраля, 2011.
- ^ «Чрезвычайно эффективное ядерное топливо может доставить человека на Марс всего за две недели» (Пресс-релиз). Университет Бен-Гуриона в Негеве. 28 декабря 2000 г.
- ^ Ронен, Игаль; Швагераус, Э. (2000). «Ультратонкие тепловыделяющие элементы 241mAm в ядерных реакторах». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях A. 455 (2): 442–451. Bibcode:2000НИМПА.455..442Р. Дои:10.1016 / s0168-9002 (00) 00506-4.
- ^ а б «Америций-243» В архиве 2011-02-25 на Wayback Machine. Национальная лаборатория Ок-Ридж. Проверено 25 декабря 2009 года.
- ^ «Изотопы элемента Америций». Jefferson Lab Science Education. Проверено 25 декабря 2009 года.
Источники
- Изотопные массы из:
- Изотопные составы и стандартные атомные массы из:
- де Лаэтер, Джон Роберт; Бёльке, Джон Карл; Де Бьевр, Поль; Хидака, Хироши; Пайзер, Х. Штеффен; Росман, Кевин Дж. Р .; Тейлор, Филип Д. П. (2003). «Атомный вес элементов. Обзор 2000 г. (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 75 (6): 683–800. Дои:10.1351 / pac200375060683.
- Визер, Майкл Э. (2006). «Атомный вес элементов 2005 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 78 (11): 2051–2066. Дои:10.1351 / pac200678112051. Сложить резюме.
- Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
- Национальный центр ядерных данных. «База данных NuDat 2.x». Брукхейвенская национальная лаборатория.
- Национальный центр ядерных данных. «База данных NuDat 2.x». Брукхейвенская национальная лаборатория.
- Холден, Норман Э. (2004). «11. Таблица изотопов». В Лиде, Дэвид Р. (ред.). CRC Справочник по химии и физике (85-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
