Isótopos del astato
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
El astato ( 85 At) tiene 41 isótopos conocidos , todos ellos radiactivos ; sus números másicos van de 188 a 229 (aunque el 189 At no se ha descubierto). También hay 24 estados excitados metaestables conocidos . El isótopo de vida más larga es el 210 At, que tiene una vida media de 8,1 horas; el isótopo de vida más larga que existe en las cadenas de desintegración naturales es el 219 At, con una vida media de 56 segundos.
Lista de isótopos
| Nuclido [n.° 1] | O | norte | Masa isotópica ( Da ) [n 2] [n 3] | Vida media | Modo de decaimiento [n 4] | Isótopo hija [n.º 5] | Giro y paridad [n 6] [n 7] | Abundancia isotópica | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energía de excitación [n 7] | |||||||||||||||||||
| 188 En [2] | 85 | 103 | 190+350 −80 microsegundos | α (~50%) | 184 Bi | ||||||||||||||
| p (~50%) | 187 Po | ||||||||||||||||||
| 190 En [2] | 85 | 105 | 1.0+14 −4 EM | alfa | 186 Bi | (10−) | |||||||||||||
| 191 En [3] | 85 | 106 | 1.7+11 −5 EM | alfa | 187 Bi | (1/2+) | |||||||||||||
| 191 m en | 50(30) keV | 2.1+4 −3 EM | alfa | 187 Bi | (7/2−) | ||||||||||||||
| 192 En [4] | 85 | 107 | 192.00314(28) | 11,5(6)ms | alfa | 188 bis | 3+# | ||||||||||||
| β + (raro) | 192 Po | ||||||||||||||||||
| β + , SF (0,42%) | (varios) | ||||||||||||||||||
| 192 m en | 0(40) keV | 88(6) ms | alfa | 188 m Bi | (9−, 10−) | ||||||||||||||
| β + (raro) | 192 Po | ||||||||||||||||||
| β + , SF (0,42%) | (varios) | ||||||||||||||||||
| 193 En [4] | 85 | 108 | 192.99984(6) | 28+5 −4 EM | alfa | 189 Bi | (1/2+) | ||||||||||||
| 193m1 En | 8(9) keV | 21(5) ms | alfa | 189m1 Bi | (7/2−) | ||||||||||||||
| 193m2 En | 42(9) keV | 27+4 −3 EM | TI (76%) | 193 En | (13/2+) | ||||||||||||||
| alfa (24%) | 189m2 Bi | ||||||||||||||||||
| 194 En [4] | 85 | 109 | 193.99873(20) | 286(7) ms | α (91,7 %#) | 190 Bi | (5-) | ||||||||||||
| β + (8,3%#) | 194 Po | ||||||||||||||||||
| β + , SF (0,032 %#) | (varios) | ||||||||||||||||||
| 194 m en | -20(40) keV | 323(7) ms | α (91,7 %#) | 190 Bi | (10-) | ||||||||||||||
| β + (8,3%#) | 194 Po | ||||||||||||||||||
| β + , SF (0,032 %#) | (varios) | ||||||||||||||||||
| 195 En [4] | 85 | 110 | 194.996268(10) | 290(20)ms | alfa | 191 m Bi | (1/2+) | ||||||||||||
| β + ? | 195 Po | ||||||||||||||||||
| 195 m en | 29(7) keV | 143(3) ms | alfa (88%) | 191 Bi | (7/2-) | ||||||||||||||
| TI (12%) | 195 En | ||||||||||||||||||
| β + ? | 195 Po | ||||||||||||||||||
| 196 En [4] | 85 | 111 | 195.99579(6) | 377(4) ms | α (97,5%) | 192 bis | (3+) | ||||||||||||
| β + (2,5%) | 196 Po | ||||||||||||||||||
| 196m1 En | −40(40) keV | 20#ms | alfa | 192 m Bi | (10−) | ||||||||||||||
| 196m2 En | 157,9(1) keV | 11(2) microsegundos | ÉL | 196 En | (5+) | ||||||||||||||
| 197 En [4] | 85 | 112 | 196.99319(5) | 388,2(5,6) ms | α (96,1%) | 193 Bi | (9/2−) | ||||||||||||
| β + (3,9%) | 197 Po | ||||||||||||||||||
| 197m1 En | 45(8) keV | 2.0(2) segundos | alfa | 193m1 Bi | (1/2+) | ||||||||||||||
| TI (<0,004%) | 197 En | ||||||||||||||||||
| β + ? | 197 Po | ||||||||||||||||||
| 197m2 En | 310,7(2) keV | 1,3(2) μs | ÉL | 197 En | (13/2+) | ||||||||||||||
| 198 En | 85 | 113 | 197.99284(5) | 4.2(3) s | α (94%) | 194 bis | (3+) | ||||||||||||
| β + (6%) | 198 Po | ||||||||||||||||||
| 198 m en | 330(90)# keV | 1.0(2) segundos | (10−) | ||||||||||||||||
| 199 En | 85 | 114 | 198.99053(5) | 6.92(13) s | alfa (89%) | 195 Bi | (9/2−) | ||||||||||||
| β + (11%) | 199 Po | ||||||||||||||||||
| 200 en | 85 | 115 | 199.990351(26) | 43.2(9) s | alfa (57%) | 196 bis | (3+) | ||||||||||||
| β + (43%) | 200 Po | ||||||||||||||||||
| 200m1 En | 112,7(30) keV | 47(1) s | alfa (43%) | 196 bis | (7+) | ||||||||||||||
| ÉL | 200 en | ||||||||||||||||||
| β + | 200 Po | ||||||||||||||||||
| 200m2 En | 344(3) keV | 3.5(2) segundos | (10−) | ||||||||||||||||
| 201 En | 85 | 116 | 200.988417(9) | 85(3) s | α (71%) | 197 Bi | (9/2−) | ||||||||||||
| β + (29%) | 201 Po | ||||||||||||||||||
| 202 En | 85 | 117 | 201.98863(3) | 184(1) s | β + (88%) | 202 Po | (2, 3)+ | ||||||||||||
| alfa (12%) | 198 bis | ||||||||||||||||||
| 202m1 En | 190(40) keV | 182(2) s | (7+) | ||||||||||||||||
| 202m2 En | 580(40) keV | 460(50)ms | (10−) | ||||||||||||||||
| 203 En | 85 | 118 | 202.986942(13) | 7,37(13) minutos | β + (69%) | 203 Po | 9/2− | ||||||||||||
| alfa (31%) | 199 bis | ||||||||||||||||||
| 204 En | 85 | 119 | 203.987251(26) | 9,2(2) minutos | β + (96%) | 204 Po | 7+ | ||||||||||||
| α (3,8%) | 200 Bi | ||||||||||||||||||
| 204 m en | 587,30(20) keV | 108(10) ms | ÉL | 204 En | (10−) | ||||||||||||||
| 205 En | 85 | 120 | 204.986074(16) | 26,2(5) minutos | β + (90%) | 205 Po | 9/2− | ||||||||||||
| α (10%) | 201 Bi | ||||||||||||||||||
| 205 m en | 2339,65(23) keV | 7,76(14) μs | 29/2+ | ||||||||||||||||
| 206 En | 85 | 121 | 205.986667(22) | 30,6(13) minutos | β + (99,11%) | 206 Po | (5)+ | ||||||||||||
| α (0,9%) | 202 Bi | ||||||||||||||||||
| 206 m en | 807(3) keV | 410(80) ns | (10)− | ||||||||||||||||
| 207 En | 85 | 122 | 206.985784(23) | 1,80(4) horas | β + (91%) | 207 Po | 9/2− | ||||||||||||
| α (8,6%) | 203 Bi | ||||||||||||||||||
| 208 En | 85 | 123 | 207.986590(28) | 1.63(3)h | β + (99,5%) | 208 Po | 6+ | ||||||||||||
| α (0,55%) | 204 Bi | ||||||||||||||||||
| 209 En | 85 | 124 | 208.986173(8) | 5.41(5)h | β + (96%) | 209 Po | 9/2− | ||||||||||||
| α (4,0%) | 205 Bi | ||||||||||||||||||
| 210 en | 85 | 125 | 209.987148(8) | 8.1(4)h | β + (99,8%) | 210 Po | (5)+ | ||||||||||||
| α (0,18%) | 206 Bi | ||||||||||||||||||
| 210m1 En | 2549,6(2) keV | 482(6) microsegundos | (15)− | ||||||||||||||||
| 210m2 En | 4027,7(2) keV | 5,66(7) μs | (19)+ | ||||||||||||||||
| 211 En | 85 | 126 | 210.9874963(30) | 7.214(7)h | CE (58,2%) | 211 Po | 9/2− | ||||||||||||
| alfa (42%) | 207 Bi | ||||||||||||||||||
| 212 En | 85 | 127 | 211.990745(8) | 314(2) ms | α [nº 8] | 208 Bi | (1−) | ||||||||||||
| 212m1 En | 223(7) keV | 119(3) ms | alfa | 208 Bi | (9−) | ||||||||||||||
| 212m2 En | 4771,6(11) keV | 152(5) microsegundos | ÉL | 212 En | (25−) | ||||||||||||||
| 213 En | 85 | 128 | 212.992937(5) | 125(6) ns | α [nº 9] | 209 Bi | 9/2− | ||||||||||||
| 214 En | 85 | 129 | 213.996372(5) | 558(10) ns | alfa | 210 Bi | 1− | ||||||||||||
| 214m1 En | 59(9) keV | 265(30) ns | α [nº 10] | 210 Bi | |||||||||||||||
| 214m2 En | 232(5) keV | 760(15) ns | α [nº 10] | 210 Bi | 9− | ||||||||||||||
| 215 En | 85 | 130 | 214.998653(7) | 0,10(2) ms | alfa | 211 Bi | 9/2− | Rastro [n 11] | |||||||||||
| 216 En | 85 | 131 | 216.002423(4) | 0,30(3) ms | α [nº 12] | 212 bis | 1− | ||||||||||||
| 216 m en | 161(11) keV [1] | 100# μs | alfa | 212 bis | 9−# | ||||||||||||||
| 217 En | 85 | 132 | 217.004719(5) | 32,3(4) ms | alfa (99,98%) | 213 Bi | 9/2− | Rastro [n.º 13] | |||||||||||
| β − (.012%) | 217 Rn | ||||||||||||||||||
| 218 En | 85 | 133 | 218.008694(12) | 1.27(6) s [9] | α (99,9%) | 214 Bi | (2−,3−) | Rastro [n.° 14] | |||||||||||
| β − (0,1%) [5] | 218 RN | ||||||||||||||||||
| 219 En | 85 | 134 | 219.011162(4) | 56(3) s | α (97%) | 215 Bi | (9/2−) | Rastro [n 11] | |||||||||||
| β − (3,0%) | 219 RN | ||||||||||||||||||
| 220 En | 85 | 135 | 220.015433(15) | 3,71(4) minutos | β − (92%) | 220 millas | 3(−#) | ||||||||||||
| α (8,0%) | 216 Bi | ||||||||||||||||||
| 221 En | 85 | 136 | 221.018017(15) | 2,3(2) minutos | β − | 221 Rn | 3/2−# | ||||||||||||
| 222 En | 85 | 137 | 222.022494(17) | 54(10) s | β − | 222 Rn | |||||||||||||
| 223 En | 85 | 138 | 223.025151(15) | 50(7) s | β − | 223 Rn | 3/2−# | ||||||||||||
| 224 En | 85 | 139 | 224.029749(24) | 2,5 (1,5) minutos | β − | 224 Rn | 2+# | ||||||||||||
| 225 En | 85 | 140 | 225.03253(32)# | 3#s | β − | 225 Rn | 1/2+# | ||||||||||||
| 226 En | 85 | 141 | 226.03721(32)# | 7 libras mín. | β − | 226 Rn | 2+# | ||||||||||||
| 227 En | 85 | 142 | 227.04018(32)# | 5#s | β − | 227 Rn | 1/2+# | ||||||||||||
| 228 En | 85 | 143 | 228.04496(43)# | 1 minuto | β − | 228 Rn | 3+# | ||||||||||||
| 229 En | 85 | 144 | 229.04819(43)# | 1#s | β − | 229 Rn | 1/2+# | ||||||||||||
| Encabezado y pie de página de esta tabla: | |||||||||||||||||||
- ^ m At – Isómero nuclear excitado .
- ^ ( ) – La incertidumbre (1 σ ) se da en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
- ^ # – Masa atómica marcada con #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de tendencias de la Superficie de Masa (TMS).
- ^
Modos de descomposición:
CE: Captura de electrones ÉL: Transición isomérica - ^ Símbolo en negrita y cursiva como hija: el producto hija es casi estable.
- ^ ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
- ^ ab # – Los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
- ^ Teóricamente capaz de desintegrarse en β + a 212 Po o en β− a 212 Rn [ 5] [1] [6]
- ^ Teóricamente capaz de capturar electrones hasta 213 Po [7]
- ^ ab Teóricamente capaz de transición isomérica a 214 At [1]
- ^ ab Producto de desintegración intermedia del 235 U
- ^ Teóricamente capaz de capturar electrones a 216 Po o de desintegrarse β − a 216 Rn [5] [1] [8]
- ^ Producto de desintegración intermedia de 237 Np
- ^ Producto de desintegración intermedia del 238 U
Desintegración alfa
Número de masa | Exceso de masa [5] | Exceso de masa de la hija [5] | Energía media de desintegración alfa | Vida media [5] | Probabilidad de desintegración alfa [5] | Vida media de desintegración alfa |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 207 | −13,243 MeV | −19,116 MeV | 5,873 MeV | 1,80 horas | 8,6 % | 20,9 horas |
| 208 | −12,491 MeV | −18,243 MeV | 5,752 MeV | 1,63 horas | 0,55 % | 12,3 días |
| 209 | −12,880 MeV | −18,638 MeV | 5,758 MeV | 5,41 horas | 4,1 % | 5,5 días |
| 210 | −11,972 MeV | −17,604 MeV | 5,632 MeV | 8,1 horas | 0,175 % | 193 d |
| 211 | −11,647 MeV | −17,630 MeV | 5,983 MeV | 7,21 horas | 41,8 % | 17,2 horas |
| 212 | −8,621 MeV | −16,436 MeV | 7,825 MeV | 0,31 segundos | ≈100% | 0,31 segundos |
| 213 | -6,579 MeV | −15,834 MeV | 9,255 MeV | 125 ns | 100 % | 125 ns |
| 214 | -3,380 MeV | −12,366 MeV | 8,986 MeV | 558 ns | 100 % | 558 ns |
| 219 | 10,397 MeV | 4,073 MeV | 6,324 MeV | 56 segundos | 97 % | 58 segundos |
| 220 | 14.350 MeV | 8,298 MeV | 6,052 MeV | 3,71 minutos | 8 % | 46,4 minutos |
| 221 [b] | 16,810 MeV | 11,244 MeV | 5,566 MeV | 2,3 minutos | Experimentalmente alfa estable | ∞ |
El astato tiene 23 isómeros nucleares (núcleos con uno o más nucleones –protones o neutrones– en estado excitado ). Un isómero nuclear también puede denominarse « 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 sea propenso a desintegrarse en el segundo. Puede haber más de un isómero para cada isótopo. El más estable de ellos es el astato-202m1, [c] que tiene una vida media de unos 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 el astato-214m1; su vida media de 265 ns es más corta que la de todos los estados fundamentales excepto la del astato-213. [5]
La energía de desintegración alfa sigue la misma tendencia que para otros elementos pesados. [10] Los isótopos más ligeros del astato tienen energías de desintegración alfa bastante altas, que se vuelven más bajas a medida que los núcleos se vuelven más pesados. Sin embargo, el astato-211 tiene una energía significativamente mayor que el isótopo anterior; tiene un núcleo con 126 neutrones, y 126 es un número mágico (que corresponde a una capa de neutrones llena). A pesar de tener un tiempo de semidesintegración similar al del isótopo anterior (8,1 horas para el astato-210 y 7,2 horas para el astato-211), la probabilidad de desintegración alfa es mucho mayor para este último: 41,8 por ciento frente a solo 0,18 por ciento. [5] [d] Los dos isótopos siguientes liberan incluso más energía, siendo el astato-213 el que libera la mayor cantidad de energía de todos los isótopos del astato. Por esta razón, es el isótopo del astato de vida más corta. [10] Aunque los isótopos más pesados del astato liberan menos energía, no existe ningún isótopo de astato de larga duración; esto sucede debido al creciente papel de la desintegración beta . [10] Este modo de desintegración es especialmente importante para el astato: ya en 1950, se postuló que el elemento no tiene isótopos beta-estables (es decir, aquellos que no experimentan desintegración beta en absoluto), [11] aunque las mediciones de masa nuclear revelan que 215 At es de hecho beta-estable, ya que tiene la masa más baja de todos los isóbaros con A = 215. [12] Se ha encontrado un modo de desintegración beta para todos los demás isótopos del astato excepto para 212-216 At y sus isómeros. [5] [1] Entre otros isótopos: el astato-210 y los isótopos más ligeros se desintegran por emisión de positrones ; el astato-217 y los isótopos más pesados experimentan desintegración beta ; y el astato-211 se desintegra por captura de electrones . [5] Se espera que el astato-212 y el astato-216 se desintegran de cualquier manera.
El isótopo más estable del astato es el astato-210, que tiene una vida media de aproximadamente 8,1 horas. El modo de desintegración principal de este isótopo es la emisión de positrones al emisor alfa de vida relativamente larga, el polonio-210 . En total, solo cinco isótopos del astato tienen vidas medias superiores a una hora: los comprendidos entre 207 y 211. El isótopo en estado fundamental menos estable es el astato-213, con una vida media de aproximadamente 125 nanosegundos . Sufre de desintegración alfa al isótopo bismuto-209 , de vida extremadamente larga (en la práctica, estable) . [5]
Véase también
- ^ En la tabla, bajo las palabras "exceso de masa", se dan los equivalentes de energía en lugar de los excesos de masa reales; "exceso de masa hija" representa el equivalente de energía de la suma del exceso de masa de la hija del isótopo y la partícula alfa; "vida media de desintegración alfa" se refiere a la vida media si se omiten los modos de desintegración distintos de alfa.
- ^ Dado que no se ha demostrado que el astato-221 sufra desintegración alfa, la energía de desintegración alfa es teórica. El valor del exceso de masa se calcula en lugar de medirse.
- ^ "m1" significa que este estado del isótopo es el siguiente posible por encima del estado fundamental (con una energía mayor que él). "m2" y otras designaciones similares se refieren a estados de energía más altos. El número puede descartarse si solo hay un estado meta bien establecido, como el astato-216m. Tenga en cuenta que existen otras técnicas de designación.
- ^ Esto significa que si se omiten los modos de desintegración distintos del alfa, el astato-210 tiene una vida media alfa de 4.628,6 horas (128,9 días) y el astato-211 tiene una de 17,2 horas (0,9 días). Por lo tanto, el astato-211 es menos estable a la desintegración alfa que el isótopo más ligero y es más probable que sufra una desintegración alfa en el mismo período de tiempo.
Referencias
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- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "La evaluación NUBASE de las propiedades nucleares y de desintegración", Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode :2003NuPhA.729....3A, doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
- Datos de vida media, espín e isómeros seleccionados de las siguientes fuentes.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "La evaluación NUBASE de las propiedades nucleares y de desintegración", Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode :2003NuPhA.729....3A, doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
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- Holden, Norman E. (2004). "11. Tabla de isótopos". En Lide, David R. (ed.). Manual de química y física del CRC (85.ª ed.). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.
