Изотопы радона
Изото́пы радо́на — разновидности атомов (и ядер) химического элемента радона с атомным номером 86, имеющие разное содержание нейтронов в ядре.
Все изотопы радона радиоактивны. Наиболее стабильным является изотоп 222Rn, являющийся дочерним продуктом распада изотопа радия 226Ra. Изотоп 222Rn претерпевает α-распад с периодом полураспада 3,823 дня.
В химии изотопы радона часто называют эманациями.
Исторические названия некоторых изотопов радона
правитьТаблица изотопов радона
правитьВ настоящее время известно 39 изотопов радона с массовыми числами от 193 до 231 и периодами полураспада от 0,3 нс до 3,8 сут. Четыре изотопа радона встречаются в природе, входя в природные радиоактивные ряды: 222Rn и 218Rn входят в ряд 238U, 220Rn — в ряд 232Th, 219Rn — в ряд 235U. Эти природные изотопы являются дочерними продуктами альфа-распада изотопов радия (за исключением 218Rn, возникающего в редкой боковой ветви ряда при бета-распаде 218At) и сами в свою очередь испытывают альфа-распад, образуя изотопы полония.
Лёгкие изотопы радона (208Rn — 212Rn) синтезируют в реакциях глубокого расщепления ядер урана или тория частицами (в основном протонами) высокой энергии или по реакциям типа 197Au(14N,xn), где х — число нейтронов (обычно больше трёх).
| Символ нуклида |
Историческое название | Z(p) | N(n) | Масса изотопа[2] (а. е. м.) |
Период полураспада[3] (T1/2) |
Канал распада | Продукт распада | Спин и чётность ядра[3] |
Распространённость изотопа в природе |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | |||||||||
| 195Rn | 86 | 109 | 195,00544(5) | 6 мс | 3/2−# | ||||
| 195mRn | 50(50) кэВ | 6 мс | 13/2+# | ||||||
| 196Rn | 86 | 110 | 196,002115(16) | 4,7(11) мс [4,4(+13−9) мс] |
α | 192Po | 0+ | ||
| β+ (редко) | 196At | ||||||||
| 197Rn | 86 | 111 | 197,00158(7) | 66(16) мс [65(+23−14) мс] |
α | 193Po | 3/2−# | ||
| β+ (редко) | 197At | ||||||||
| 197mRn | 200(60)# кэВ | 21(5) мс [19(+8−4) мс] |
α | 193Po | (13/2+) | ||||
| β+ (редко) | 197At | ||||||||
| 198Rn | 86 | 112 | 197,998679(14) | 65(3) мс | α (99%) | 194Po | 0+ | ||
| β+ (1%) | 198At | ||||||||
| 199Rn | 86 | 113 | 198,99837(7) | 620(30) мс | α (94%) | 195Po | 3/2−# | ||
| β+ (6%) | 199At | ||||||||
| 199mRn | 180(70) кэВ | 320(20) мс | α (97%) | 195Po | 13/2+# | ||||
| β+ (3%) | 199At | ||||||||
| 200Rn | 86 | 114 | 199,995699(14) | 0,96(3) с | α (98%) | 196Po | 0+ | ||
| β+ (2%) | 200At | ||||||||
| 201Rn | 86 | 115 | 200,99563(8) | 7,0(4) с | α (80%) | 197Po | (3/2−) | ||
| β+ (20%) | 201At | ||||||||
| 201mRn | 280(90)# кэВ | 3,8(1) с | α (90%) | 197Po | (13/2+) | ||||
| β+ (10%) | 201At | ||||||||
| ИП (<1%) | 201Rn | ||||||||
| 202Rn | 86 | 116 | 201,993263(19) | 9,94(18) с | α (85%) | 198Po | 0+ | ||
| β+ (15%) | 202At | ||||||||
| 203Rn | 86 | 117 | 202,993387(25) | 44,2(16) с | α (66%) | 199Po | (3/2−) | ||
| β+ (34%) | 203At | ||||||||
| 203mRn | 363(4) кэВ | 26,7(5) с | α (80%) | 199Po | 13/2(+) | ||||
| β+ (20%) | 203At | ||||||||
| 204Rn | 86 | 118 | 203,991429(16) | 1,17(18) мин | α (73%) | 200Po | 0+ | ||
| β+ (27%) | 204At | ||||||||
| 205Rn | 86 | 119 | 204,99172(5) | 170(4) с | β+ (77%) | 205At | 5/2− | ||
| α (23%) | 201Po | ||||||||
| 206Rn | 86 | 120 | 205,990214(16) | 5,67(17) мин | α (62%) | 202Po | 0+ | ||
| β+ (38%) | 206At | ||||||||
| 207Rn | 86 | 121 | 206,990734(28) | 9,25(17) мин | β+ (79%) | 207At | 5/2− | ||
| α (21%) | 203Po | ||||||||
| 207mRn | 899,0(10) кэВ | 181(18) мкс | (13/2+) | ||||||
| 208Rn | 86 | 122 | 207,989642(12) | 24,35(14) мин | α (62%) | 204Po | 0+ | ||
| β+ (38%) | 208At | ||||||||
| 209Rn | 86 | 123 | 208,990415(21) | 28,5(10) мин | β+ (83%) | 209At | 5/2− | ||
| α (17%) | 205Po | ||||||||
| 209m1Rn | 1173,98(13) кэВ | 13,4(13) мкс | 13/2+ | ||||||
| 209m2Rn | 3636,78(23) кэВ | 3,0(3) мкс | (35/2+) | ||||||
| 210Rn | 86 | 124 | 209,989696(9) | 2,4(1) ч | α (96%) | 206Po | 0+ | ||
| β+ (4%) | 210At | ||||||||
| 210m1Rn | 1690(15) кэВ | 644(40) нс | 8+# | ||||||
| 210m2Rn | 3837(15) кэВ | 1,06(5) мкс | (17)− | ||||||
| 210m3Rn | 6493(15) кэВ | 1,04(7) мкс | (22)+ | ||||||
| 211Rn | 86 | 125 | 210,990601(7) | 14,6(2) ч | α (72,6%) | 207Po | 1/2− | ||
| β+ (27,4%) | 211At | ||||||||
| 212Rn | 86 | 126 | 211,990704(3) | 23,9(12) мин | α | 208Po | 0+ | ||
| β+β+ (редко) | 212Po | ||||||||
| 213Rn | 86 | 127 | 212,993883(6) | 19,5(1) мс | α | 209Po | (9/2+) | ||
| 214Rn | 86 | 128 | 213,995363(10) | 0,27(2) мкс | α | 210Po | 0+ | ||
| β+β+ (редко) | 214Po | ||||||||
| 214mRn | 4595,4 кэВ | 245(30) нс | (22+) | ||||||
| 215Rn | 86 | 129 | 214,998745(8) | 2,30(10) мкс | α | 211Po | 9/2+ | ||
| 216Rn | 86 | 130 | 216,000274(8) | 45(5) мкс | α | 212Po | 0+ | ||
| 217Rn | 86 | 131 | 217,003928(5) | 0,54(5) мс | α | 213Po | 9/2+ | ||
| 218Rn | 86 | 132 | 218,0056013(25) | 35(5) мс | α | 214Po | 0+ | следовые количества[n 1] | |
| 219Rn | Актинон Эманация актиния |
86 | 133 | 219,0094802(27) | 3,96(1) с | α | 215Po | 5/2+ | следовые количества[n 2] |
| 220Rn | Торон Эманация тория |
86 | 134 | 220,0113940(24) | 55,6(1) с | α[n 3] | 216Po | 0+ | следовые количества[n 4] |
| β−β− (редко)[n 5] | 220Ra | ||||||||
| 221Rn | 86 | 135 | 221,015537(6) | 25,7(5) мин | β− (78%) | 221Fr | 7/2(+) | ||
| α (22%) | 217Po | ||||||||
| 222Rn | Радон Эманация радия Эманация Эманон Нитон |
86 | 136 | 222,0175777(25) | 3,8235(3) сут | α[n 6] | 218Po | 0+ | следовые количества[n 1] |
| 223Rn | 86 | 137 | 223,02179(32)# | 24,3(4) мин | β− | 223Fr | 7/2 | ||
| 224Rn | 86 | 138 | 224,02409(32)# | 107(3) мин | β− | 224Fr | 0+ | ||
| 225Rn | 86 | 139 | 225,02844(32)# | 4,66(4) мин | β− | 225Fr | 7/2− | ||
| 226Rn | 86 | 140 | 226,03089(43)# | 7,4(1) мин | β− | 226Fr | 0+ | ||
| 227Rn | 86 | 141 | 227,03541(45)# | 20,8(7) с | β− | 227Fr | 5/2(+#) | ||
| 228Rn | 86 | 142 | 228,03799(44)# | 65(2) с | β− | 228Fr | 0+ | ||
| 229Rn[4] | 86 | 143 | 229,0426536(141) | 12(1) с | β− | 229Fr | |||
| 230Rn[5] | 86 | 144 | β− | 230Fr | 0+ | ||||
| 231Rn[6] | 86 | 145 | β− | 231Fr | |||||
- ↑ 1 2 Промежуточный продукт распада урана-238
- ↑ Промежуточный продукт распада урана-235
- ↑ Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в 220Ra
- ↑ Промежуточный продукт распада тория-232
- ↑ Двойной бета-распад этого изотопа был теоретически предположен, но этот канал распада не был экспериментально обнаружен.
- ↑ Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в 222Ra
Пояснения к таблице
править- 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.
- 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- ↑ Радон : [арх. 17 октября 2022] / Аликберова Л. Ю. // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
- ↑ Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — .
- ↑ 1 2 Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .
- ↑ Neidherr, D.; Audi, G.; Beck, D.; Baum, K.; Böhm, Ch.; Breitenfeldt, M.; Cakirli, R. B.; Casten, R. F.; George, S.; Herfurth, F.; Herlert, A.; Kellerbauer, A.; Kowalska, M.; Lunney, D.; Minaya-Ramirez, E.; Naimi, S.; Noah, E.; Penescu, L.; Rosenbusch, M.; Schwarz, S.; Schweikhard, L.; Stora, T. (19 March 2009). "Discovery of 229Rn and the Structure of the Heaviest Rn and Ra Isotopes from Penning-Trap Mass Measurements". Physical Review Letters. 102 (11): 112501–1–112501–5. Bibcode:2009PhRvL.102k2501N. doi:10.1103/PhysRevLett.102,112501. PMID 19392194.
- ↑ Nudat 2. Дата обращения: 6 февраля 2022. Архивировано 2 августа 2020 года.
- ↑ [1] Архивная копия от 2 августа 2020 на Wayback Machine"
Литература
править- Массы изотопов приведены согласно
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties (англ.) // Nuclear Physics : journal. — 2003. — Vol. 729. — P. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Архивировано 23 сентября 2008 года.
- Состав атомов изотопов и стандартные атомные массы приведены согласно :
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor. Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry : journal. — 2003. — Vol. 75, no. 6. — P. 683—800. — doi:10.1351/pac200375060683.
- M. E. Wieser. Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry : journal. — 2006. — Vol. 78, no. 11. — P. 2051—2066. — doi:10.1351/pac200678112051.
- Периоды полураспада, значения спинов и данные об изомерах приведены согласно
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties (англ.) // Nuclear Physics : journal. — 2003. — Vol. 729. — P. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Архивировано 23 сентября 2008 года.
- National Nuclear Data Center. NuDat 2.1 database. Brookhaven National Laboratory. Дата обращения: сентябрь 2005. Архивировано 11 мая 2012 года.
- N. E. Holden. Table of the Isotopes // CRC Handbook of Chemistry and Physics[англ.] (англ.) / D. R. Lide. — 85th. — CRC Press, 2004. — P. Section 11. — ISBN 978-0849304859.