Anexo:Isótopos de astato
El astato (85At) tiene 39 isótopos conocidos, todos los cuales son radioactivos; el rango de sus números de masa varía de 191 a 229. También existen 23 estados excitados metaestables. El isótopo más longevo es el 210At, que tiene una vida media de 8,1 horas; El isótopo más longevo que existe en las cadenas de desintegración de origen natural es 219At con una vida media de 56 segundos.
Tablas de isótopos
editar| Símbolo del nucleido |
Z(p) | N(n) | Masa isotópica (u) |
Vida media | Método(s) de decaimiento[1][n 1] |
Isótopo(s) hijo(s)[n 2] |
Espín nuclear |
Rango de variación natural (fracción molar) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energía de excitación | ||||||||
| 191At | 85 | 106 | 1.7(+11−5) ms | (1/2+) | ||||
| 191mAt | 2.1(+4−3) ms | (7/2−) | ||||||
| 192At | 85 | 107 | 192.00314(28) | 11.5(0.6) ms | α (99.79%) | 188Bi | 3+# | |
| β+, SF (0.21%) | (varios) | |||||||
| 192mAt | 330(90)# keV | 88(6) ms | α (99.79%) | 188mBi | (9-, 10−) | |||
| β+, SF (0.21%) | (varios) | |||||||
| 193At | 85 | 108 | 192.99984(6) | 28(+5−4) ms | α | 189Bi | (1/2+) | |
| 193m1At | 50 keV | 21(5) ms | (7/2−) | |||||
| 193m2At | 39 keV | 27(+4−5) ms | (13/2+) | |||||
| 194At | 85 | 109 | 193.99873(20) | 286(7) ms | α | 190Bi | (4-, 5-) | |
| β+ (raro) | 194Po | |||||||
| 194mAt | 480(190) keV | 323(7) ms | α | 190Bi | (9-, 10-) | |||
| TI (raro) | 194At | |||||||
| 195At | 85 | 110 | 194.996268(10) | 328(20) ms | α (75%) | 191Bi | (1/2+) | |
| β+ (25%) | 195Po | |||||||
| 195mAt | 34(7) keV | 147(5) ms | (7/2-) | |||||
| 196At | 85 | 111 | 195.99579(6) | 253(9) ms | α (96%) | 192Bi | (3+) | |
| β+ (4.0%) | 196Po | |||||||
| 196m1At | −30(80) keV | 20# ms | (10−) | |||||
| 196m2At | 157.9(1) keV | 11 µs | (5+) | |||||
| 197At | 85 | 112 | 196.99319(5) | 0.390(16) s | α (96%) | 193Bi | (9/2−) | |
| β+ (4.0%) | 197Po | |||||||
| 197mAt | 52(10) keV | 2.0(2) s | (1/2+) | |||||
| 198At | 85 | 113 | 197.99284(5) | 4.2(3) s | α (94%) | 194Bi | (3+) | |
| β+ (6%) | 198Po | |||||||
| 198mAt | 330(90)# keV | 1.0(2) s | (10−) | |||||
| 199At | 85 | 114 | 198.99053(5) | 6.92(13) s | α (89%) | 195Bi | (9/2−) | |
| β+ (11%) | 199Po | |||||||
| 200At | 85 | 115 | 199.990351(26) | 43.2(9) s | α (57%) | 196Bi | (3+) | |
| β+ (43%) | 200Po | |||||||
| 200m1At | 112.7(30) keV | 47(1) s | α (43%) | 196Bi | (7+) | |||
| TI | 200At | |||||||
| β+ | 200Po | |||||||
| 200m2At | 344(3) keV | 3.5(2) s | (10−) | |||||
| 201At | 85 | 116 | 200.988417(9) | 85(3) s | α (71%) | 197Bi | (9/2−) | |
| β+ (29%) | 201Po | |||||||
| 202At | 85 | 117 | 201.98863(3) | 184(1) s | β+ (88%) | 202Po | (2, 3)+ | |
| α (12%) | 198Bi | |||||||
| 202m1At | 190(40) keV | 182(2) s | (7+) | |||||
| 202m2At | 580(40) keV | 460(50) ms | (10−) | |||||
| 203At | 85 | 118 | 202.986942(13) | 7.37(13) min | β+ (69%) | 203Po | 9/2− | |
| α (31%) | 199Bi | |||||||
| 204At | 85 | 119 | 203.987251(26) | 9.2(2) min | β+ (96%) | 204Po | 7+ | |
| α (3.8%) | 200Bi | |||||||
| 204mAt | 587.30(20) keV | 108(10) ms | IT | 204At | (10−) | |||
| 205At | 85 | 120 | 204.986074(16) | 26.2(5) min | β+ (90%) | 205Po | 9/2− | |
| α (10%) | 201Bi | |||||||
| 205mAt | 2339.65(23) keV | 7.76(14) µs | 29/2+ | |||||
| 206At | 85 | 121 | 205.986667(22) | 30.6(13) min | β+ (99.11%) | 206Po | (5)+ | |
| α (0.9%) | 202Bi | |||||||
| 206mAt | 807(3) keV | 410(80) ns | (10)− | |||||
| 207At | 85 | 122 | 206.985784(23) | 1.80(4) h | β+ (91%) | 207Po | 9/2− | |
| α (8.6%) | 203Bi | |||||||
| 208At | 85 | 123 | 207.986590(28) | 1.63(3) h | β+ (99.5%) | 208Po | 6+ | |
| α (0.55%) | 204Bi | |||||||
| 209At | 85 | 124 | 208.986173(8) | 5.41(5) h | β+ (96%) | 209Po | 9/2− | |
| α (4.0%) | 205Bi | |||||||
| 210At | 85 | 125 | 209.987148(8) | 8.1(4) h | β+ (99.8%) | 210Po | (5)+ | |
| α (0.18%) | 206Bi | |||||||
| 210m1At | 2549.6(2) keV | 482(6) µs | (15)− | |||||
| 210m2At | 4027.7(2) keV | 5.66(7) µs | (19)+ | |||||
| 211At | 85 | 126 | 210.9874963(30) | 7.214(7) h | CE (58.2%) | 211Po | 9/2− | |
| α (42%) | 207Bi | |||||||
| 212At | 85 | 127 | 211.990745(8) | 0.314(2) s | α (99.95%) | 208Bi | (1−) | |
| β+ (0.05%) | 212Po | |||||||
| β− (2×10−6%) | 212Rn | |||||||
| 212m1At | 223(7) keV | 0.119(3) s | α (99%) | 208Bi | (9−) | |||
| TI (1%) | 212At | |||||||
| 212m2At | 4771.6(11) keV | 152(5) µs | (25−) | |||||
| 213At | 85 | 128 | 212.992937(5) | 125(6) ns | α | 209Bi | 9/2− | |
| 214At | 85 | 129 | 213.996372(5) | 558(10) ns | α | 210Bi | 1− | |
| 214m1At | 59(9) keV | 265(30) ns | ||||||
| 214m2At | 231(6) keV | 760(15) ns | 9− | |||||
| 215At | 85 | 130 | 214.998653(7) | 0.10(2) ms | α | 211Bi | 9/2− | Traza[n 3] |
| 216At | 85 | 131 | 216.002423(4) | 0.30(3) ms | α (99.99%) | 212Bi | 1− | |
| β− (.006%) | 216Rn | |||||||
| CE (3×10−7%) | 216Po | |||||||
| 216mAt | 413(5) keV | 100# µs | (9−) | |||||
| 217At | 85 | 132 | 217.004719(5) | 32.3(4) ms | α (99.98%) | 213Bi | 9/2− | Traza[n 4] |
| β− (.012%) | 217Rn | |||||||
| 218At | 85 | 133 | 218.008694(12) | 1.5(3) s | α (99.9%) | 214Bi | 1−# | Traza[n 5] |
| β− (0.10%) | 218Rn | |||||||
| 219At | 85 | 134 | 219.011162(4) | 56(3) s | α (97%) | 215Bi | (9/2-) | Traza[n 3] |
| β− (3.0%) | 219Rn | |||||||
| 220At | 85 | 135 | 220.01541(6) | 3.71(4) min | β− (92%) | 220Rn | 3(−#) | |
| α (8.0%) | 216Bi | |||||||
| 221At | 85 | 136 | 221.01805(21)# | 2.3(2) min | β− | 221Rn | 3/2−# | |
| 222At | 85 | 137 | 222.02233(32)# | 54(10) s | β− | 222Rn | ||
| 223At | 85 | 138 | 223.02519(43)# | 50(7) s | β− | 223Rn | 3/2−# | |
| 224At | 85 | 139 | 224.02975(22)# | 2.5(1.5) min | β− | 224Rn | ||
- ↑ Abreviaciones:
CE: Captura electrónica
TI: Transición isomérica - ↑ Negrilla para los isótopos estables, negrilla y cursiva para isótopos casi estables (con una vida media mayor a la edad del universo)
- ↑ a b Producto de decaimiento intermedio de 235U
- ↑ Producto de descomposición intermedia de 237Np
- ↑ Producto de descomposición intermedia de 238U
Desintegración alfa
editarEl astato tiene 23 isómeros nucleares (núcleos con uno o más nucleones, protones o neutrones, en estado excitado). Un isómero nuclear también puede llamarse «metaestado»; Esto significa que el sistema tiene más energía interna que el «estado fundamental» (el estado con la energía interna más baja posible), lo que hace que el primero se descomponga en el segundo. Puede haber más de un isómero para cada isótopo. El más estable de ellos es 202m1At,[nota1 1] que tiene una vida media de aproximadamente 3 minutos; esto es más largo que los de todos los estados fundamentales, excepto los de los isótopos 203–211 y 220. El menos estable es 214m1At; su vida media de 265 ns es más corta que la de todos los estados fundamentales, excepto la de 213At.[2]
La energía de desintegración alfa sigue la misma tendencia que para otros elementos pesados.[3] Los isótopos de astato más ligeros tienen energías bastante altas de desintegración alfa, que disminuyen a medida que los núcleos se vuelven más pesados. Sin embargo, 211At tiene una energía significativamente mayor que el isótopo anterior; tiene un núcleo con 126 neutrones, y 126 es un número mágico (correspondiente a una capa de neutrones llena). A pesar de tener una vida media similar a la del isótopo anterior (8,1 horas para 210At y 7,2 horas para 211At), la probabilidad de descomposición alfa es mucho mayor para este último: 41,8 % contra solo 0,18 %.[2][nota1 2] Los dos isótopos siguientes liberan aún más energía, con 213At liberando la mayor cantidad de energía de todos los isótopos de astato. Por esta razón, es el isótopo de astato de vida más corta.[3] Aunque los isótopos de astato más pesados liberan menos energía, no existe un isótopo de astato de larga duración; Esto sucede debido al papel cada vez mayor de la desintegración beta.[3] Este modo de desintegración es especialmente importante para el astato: ya en 1950, se postuló que el elemento no tenía isótopos beta-estables (es decir, que no experimentan desintegración beta en absoluto),[4] aunque las mediciones de masa nuclear revelaron que 215At es de hecho beta-estable, ya que tiene la masa más baja de todas las isobaras con A = 215. Se ha encontrado un modo de desintegración beta para todos los demás isótopos de astato excepto para 213At, 214At y 216mAt.[2] Entre otros isótopos: el 210At y los isótopos más ligeros se descomponen por emisión de positrones; 216At y los isótopos más pesados sufren desintegración beta; 212At puede descomponerse de cualquier manera; y 211At decae por captura electrónica.[2]
El isótopo más estable de asatato es 210At, que tiene una vida media de aproximadamente 8,1 horas. El modo de descomposición primaria de este isótopo es la emisión de positrones a un emisor alfa relativamente longevo, el 210Po. En total, solo cinco isótopos de asatato tienen vidas medias superiores a una hora: los que se encuentran entre 207 y 211. El isótopo de estado fundamental menos estable es 213At, con una vida media de aproximadamente 125 nanosegundos. Sufre desintegración alfa en el isótopo extremadamente longevo (en la práctica, estable) 209Bi.[2]
Notas
editar- ↑ «m1» significa que este estado del isótopo es el siguiente posible al estado fundamental. «m2» y similares se refieren a otros estados de mayor energía. El número puede descartarse si solo hay un metaestado bien establecido, como 216mAt. Tenga en cuenta que existen otras técnicas de designación.
- ↑ Esto significa que si se omiten modos de desintegración que no sean alfa, entonces 210At tiene una vida media de 4628,6 horas (128,9 días) y 211At tiene una de 17,2 horas (0,9 días). Por lo tanto, 211At es menos estable frente a la desintegración alfa que el isótopo más ligero, y es más probable que sufra desintegración alfa en el mismo período de tiempo.
Referencias
editar- ↑ «Universal Nuclide Chart». nucleonica. (requiere registro).
- ↑ a b c d e Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties», Nuclear Physics A 729: 3-128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- ↑ a b c Lavrukhina y Pozdnyakov, 1966, p. 232.
- ↑ Rankama, Kalervo (1956). Isotope geology (2nd edición). Pergamon Press. p. 403. ISBN 978-0-470-70800-2.
- Masas de isótopos de:
- G. Audi; A. H. Wapstra; C. Thibault; J. Blachot; O. Bersillon (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3-128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- Composición isotópica y masas atómicas estándar de:
- J. R. de Laeter; J. K. Böhlke; P. De Bièvre; H. Hidaka; H. S. Peiser; K. J. R. Rosman; P. D. P. Taylor (2003). «Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)». Pure and Applied Chemistry 75 (6): 683-800. doi:10.1351/pac200375060683.
- M. E. Wieser (2006). «Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)». Pure and Applied Chemistry 78 (11): 2051-2066. doi:10.1351/pac200678112051. Resumen divulgativo.
- Vida media, Espín, y datos de isómeros seleccionados de las siguientes fuentes.
- G. Audi; A. H. Wapstra; C. Thibault; J. Blachot; O. Bersillon (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3-128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- National Nuclear Data Center. «NuDat 2.1 database». Brookhaven National Laboratory. Consultado el September 2005.
- N. E. Holden (2004). «Table of the Isotopes». En D. R. Lide, ed. CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th edición). CRC Press. Section 11. ISBN 978-0-8493-0485-9.