Isótopos del tantalio

Isótopos del tantalio ( ₇₃ Ta)
β −	180 vatios
Peso atómico estándar A r °(Ta)
	180.947 88 ± 0.000 02; 180,95 ± 0,01 ( abreviado ) ;
	vista; hablar; editar;

El tantalio natural ( ₇₃ Ta) consta de dos isótopos estables : ¹⁸¹ Ta (99,988%) y^{180 metros}
Ejército de reserva
(0,012%).

También se conocen 35 radioisótopos artificiales , de los cuales los de mayor duración son ^{el 179} Ta con una vida media de 1,82 años, ^{el 182} Ta con una vida media de 114,43 días, ^{el 183} Ta con una vida media de 5,1 días y ^{el 177} Ta con una vida media de 56,56 horas. Todos los demás isótopos tienen vidas medias inferiores a un día, la mayoría inferiores a una hora. También hay numerosos isómeros, el más estable de los cuales (aparte del ^180m Ta) es ^{el 178m1} Ta con una vida media de 2,36 horas. Todos los isótopos e isómeros nucleares del tántalo son radiactivos o observablemente estables , lo que significa que se predice que son radiactivos pero no se ha observado ninguna desintegración real.

Se ha propuesto el tántalo como material de " salación " para armas nucleares ( el cobalto es otro material de salinización más conocido). Una envoltura de ¹⁸¹ Ta, irradiada por el intenso flujo de neutrones de alta energía de un arma termonuclear en explosión, se transmutaría en el isótopo radiactivo¹⁸²
Ejército de reserva
con una vida media de 114,43 días y produce aproximadamente 1,12 MeV de radiación gamma , lo que aumenta significativamente la radiactividad de la lluvia radiactiva del arma durante varios meses. No se sabe que alguna vez se haya construido, probado o utilizado un arma así. ^[4] Si bien el factor de conversión de dosis absorbida (medida en Grays ) a dosis efectiva (medida en Sievert ) para rayos gamma es 1, mientras que es 50 para la radiación alfa (es decir, una dosis gamma de 1 Gray es equivalente a 1 Sievert mientras que una dosis alfa de 1 Gray es equivalente a 50 Sievert), los rayos gamma solo se atenúan mediante el blindaje, no se detienen. Como tal, las partículas alfa requieren incorporación para tener un efecto, mientras que los rayos gamma pueden tener un efecto por mera proximidad. En términos militares, esto permite que un arma de rayos gamma niegue un área a cada lado siempre que la dosis sea lo suficientemente alta, mientras que la contaminación radiactiva por emisores alfa que no liberan cantidades significativas de rayos gamma se puede contrarrestar asegurando que el material no se incorpore.

Lista de isótopos

Nuclido ^{[n.° 1]}	O	norte	Masa isotópica ( Da ) ^[5]^{[n 2]}^{[n 3]}	Vida media ^[1] ^{[n 4]}	Modo de decaimiento ^[1] ^{[n 5]}	Isótopo hija ^{[n 6]}^{[n 7]}	Giro y paridad ^[1] ^{[n 8]}^{[n 4]}	Abundancia natural (fracción molar)
Nuclido ^{[n.° 1]}	Energía de excitación ^{[n 4]}			Vida media ^[1] ^{[n 4]}	Modo de decaimiento ^[1] ^{[n 5]}	Isótopo hija ^{[n 6]}^{[n 7]}	Giro y paridad ^[1] ^{[n 8]}^{[n 4]}	Proporción normal ^[1]	Rango de variación
¹⁵⁵ años	73	82	154.97425(32)#	3,2(13) ms	pag	¹⁵⁴ HF	11/2−
¹⁵⁶ años	73	83	155 97209(32)#	106(4) ms	p(71%)	¹⁵⁵ HF	(2−)
¹⁵⁶ años	73	83	155 97209(32)#	106(4) ms	β ⁺ (29%)	¹⁵⁶ alta frecuencia	(2−)
^{156 m de} altura	94(8) keV			360(40)ms	β ⁺ (95,8%)	¹⁵⁶ alta frecuencia	(9+)
^{156 m de} altura	94(8) keV			360(40)ms	p(4,2%)	¹⁵⁵ HF	(9+)
¹⁵⁷ Ta	73	84	156.96823(16)	10,1(4) ms	α (96,6%)	¹⁵³ Lu	1/2+
¹⁵⁷ Ta	73	84	156.96823(16)	10,1(4) ms	p(3,4%)	¹⁵⁶ alta frecuencia	1/2+
^157m1 de superficie	22(5) keV			4,3(1) ms	alfa	¹⁵³ Lu	11/2−
Superficie de ^157m2	1593(9) keV			1,7(1) ms	alfa	¹⁵³ Lu	25/2−#
¹⁵⁸ Ta	73	85	157.96659(22)#	49(4) ms	alfa	¹⁵⁴ Lu	(2)−
^158m1 de superficie	141(11) keV			36,0(8) ms	α (95%)	¹⁵⁴ Lu	(9)+
Superficie de ^158m2	2808(16) keV			6,1(1) μs	TI (98,6%)	¹⁵⁸ Ta	(19−)
Superficie de ^158m2	2808(16) keV			6,1(1) μs	α (1,4%)	¹⁵⁴ Lu	(19−)
¹⁵⁹ años	73	86	158.963028(21)	1.04(9) s	β ⁺ (66%)	¹⁵⁹ HF	1/2+
¹⁵⁹ años	73	86	158.963028(21)	1.04(9) s	alfa (34%)	¹⁵⁵ Lu	1/2+
^{159 m de} altura	64(5) keV			560(60)ms	alfa (55%)	¹⁵⁵ Lu	11/2−
^{159 m de} altura	64(5) keV			560(60)ms	β ⁺ (45%)	¹⁵⁹ HF	11/2−
¹⁶⁰ años	73	87	159.961542(58)	1.70(20) segundos	alfa	¹⁵⁶ Lu	(2)−
^{160 m} Ta ^{[número 9]}	110(250) keV			1.55(4) s	alfa	¹⁵⁶ Lu	(9,10)+
¹⁶¹ Ta	73	88	160.958369(26)	3#s			(1/2+)
^{161 m} Ta ^{[número 9]}	61(23) keV			3.08(11) s	β ⁺ (93%)	¹⁶¹ HF	(11/2−)
^{161 m} Ta ^{[número 9]}	61(23) keV			3.08(11) s	α (7%)	¹⁵⁷ Lu	(11/2−)
¹⁶² Ta	73	89	161.957293(68)	3.57(12) s	β ⁺ (99,93%)	¹⁶² HF	3−#
¹⁶² Ta	73	89	161.957293(68)	3.57(12) s	α (0,074%)	¹⁵⁸ Lu	3−#
^{162 m} Ta ^{[número 9]}	120(50)# keV			5#s			7+#
¹⁶³ Ta	73	90	162.954337(41)	10.6(18) s	β ⁺ (99,8%)	¹⁶³ HF	1/2+
^{163 m de} altura	138(18)# keV			10 libras			9/2−
¹⁶⁴ años	73	91	163.953534(30)	14.2(3) s	β ⁺	¹⁶⁴ HF	(3+)
¹⁶⁵ años	73	92	164.950780(15)	31.0(15) s	β ⁺	¹⁶⁵ alta frecuencia	(1/2+,3/2+)
^{165 m} Ta ^{[número 9]}	24(18) keV			30 libras			(9/2−)
¹⁶⁶ Ta	73	93	165.950512(30)	34.4(5) s	β ⁺	¹⁶⁶ alta frecuencia	(2)+
¹⁶⁷ Ta	73	94	166.948093(30)	1,33(7) minutos	β ⁺	¹⁶⁷ HF	(3/2+)
¹⁶⁸ Ta	73	95	167.948047(30)	2.0(1) minutos	β ⁺	¹⁶⁸ alta frecuencia	(3+)
¹⁶⁹ Ta	73	96	168.946011(30)	4,9(4) minutos	β ⁺	¹⁶⁹ HF	(5/2+)
¹⁷⁰ años	73	97	169.946175(30)	6,76(6) minutos	β ⁺	¹⁷⁰ alta frecuencia	(3+)
¹⁷¹ Ta	73	98	170.944476(30)	23,3(3) minutos	β ⁺	¹⁷¹ Hf	(5/2+)
¹⁷² Ta	73	99	171.944895(30)	36,8(3) minutos	β ⁺	¹⁷² HF	(3+)
¹⁷³ Ta	73	100	172.943750(30)	3.14(13)h	β ⁺	¹⁷³ Hf	5/2−
^173m1 Ta	173,10(21) keV			205,2(56) ns	ÉL	¹⁷³ Ta	9/2−
^173m1 Ta	1717,2(4) keV			132(3) ns	ÉL	¹⁷³ Ta	21/2−
¹⁷⁴ años	73	101	173.944454(30)	1.14(8)h	β ⁺	¹⁷⁴ HF	3+
¹⁷⁵ años	73	102	174.943737(30)	10.5(2) horas	β ⁺	¹⁷⁵ HF	7/2+
^175m1 de superficie	131,41(17) keV			222(8) ns	ÉL	¹⁷⁵ años	9/2−
Superficie de ^175m2	339,2(13) keV			170(20) ns	ÉL	¹⁷⁵ años	(1/2+)
^175m3 Ta	1567,6(3) keV			1,95(15) μs	ÉL	¹⁷⁵ años	21/2−
¹⁷⁶ años	73	103	175.944857(33)	8.09(5) h	β ⁺	¹⁷⁶ HF	(1)−
^176m1 Ta	103,0(10) keV			1,08(7)ms	ÉL	¹⁷⁶ años	7+
Superficie ^{de 176 m2}	1474,0(14) keV			3,8(4) μs	ÉL	¹⁷⁶ años	14−
^176m3 Ta	2874,0(14) keV			0,97(7) ms	ÉL	¹⁷⁶ años	20−
¹⁷⁷ Ta	73	104	176.9444819(36)	56.36(13)h	β ⁺	¹⁷⁷ HF	7/2+
^{177m1 de} altura	73,16(7) keV			410(7) ns	ÉL	¹⁷⁷ Ta	9/2−
Superficie ^{de 177 m2}	186,16(6) keV			3,62(10) μs	ÉL	¹⁷⁷ Ta	5/2−
^177m3 Ta	1354,8(3) keV			5,30(11) μs	ÉL	¹⁷⁷ Ta	21/2−
^177m4 de superficie	4656,3(8) keV			133(4) μs	ÉL	¹⁷⁷ Ta	49/2−
¹⁷⁸ Ta	73	105	177.945680(56)#	2.36(8)h	β ⁺	¹⁷⁸ HF	7−
^178m1 Ta ^{[n.º 9]}	100(50)# keV			9.31(3) minutos	β ⁺	¹⁷⁸ HF	(1+)
Superficie de ^178m2	1467,82(16) keV			59(3) ms	ÉL	¹⁷⁸ Ta	15−
^178m3 Ta	2901,9(7) keV			290(12) ms	ÉL	¹⁷⁸ Ta	21−
¹⁷⁹ años	73	106	178.9459391(16)	1.82(3) años	CE	¹⁷⁹ HF	7/2+
^179m1 Ta	30,7(1) keV			1,42(8) μs	ÉL	¹⁷⁹ años	9/2−
Superficie ^{de 179 m2}	520,23(18) keV			280(80) ns	ÉL	¹⁷⁹ años	1/2+
^179m3 Ta	1252,60(23) keV			322(16) ns	ÉL	¹⁷⁹ años	21/2−
^179m4 de superficie	1317,2(4) keV			9,0(2) ms	ÉL	¹⁷⁹ años	25/2+
^{179 m5} de largo	1328,0(4) keV			1,6(4) μs	ÉL	¹⁷⁹ años	23/2−
^{179m6 de} altura	2639,3(5) keV			54,1(17) ms	ÉL	¹⁷⁹ años	37/2+
¹⁸⁰ años	73	107	179.9474676(22)	8.154(6)h	CE (85%)	¹⁸⁰ alta frecuencia	1+
¹⁸⁰ años	73	107	179.9474676(22)	8.154(6)h	β ⁻ (15%)	¹⁸⁰ vatios	1+
^180m1 de superficie	75,3(14) keV			Observacionalmente estable ^{[n 10]}^{[n 11]}			9−	1.201(32)×10 ⁻⁴
Superficie ^{de 180m2}	1452,39(22) keV			31,2(14) μs	ÉL		15−
^180m3 Ta	3678,9(10) keV			2,0(5) μs	ÉL		(22−)
^180m4 de superficie	4172,2(16) keV			17(5) microsegundos	ÉL		(24+)
¹⁸¹ Ta	73	108	180.9479985(17)	Observacionalmente estable ^{[n 12]}			7/2+	0,9998799(32)
^181m1 Ta	6,237(20) keV			6,05(12) μs	ÉL	¹⁸¹ Ta	9/2−
Superficie de ^181m2	615,19(3) keV			18(1) microsegundos	ÉL	¹⁸¹ Ta	1/2+
^181m3 Ta	1428(14) keV			140(36) ns	ÉL	¹⁸¹ Ta	19/2+#
^181m4 de superficie	1483,43(21) keV			25,2(18) μs	ÉL	¹⁸¹ Ta	21/2−
^181m5 de largo	2227,9(9) keV			210(20) microsegundos	ÉL	¹⁸¹ Ta	29/2−
¹⁸² años	73	109	181.9501546(17)	114.74(12) d	β ⁻	¹⁸² W	3−
^182m1 de superficie	16,273(4) keV			283(3) ms	ÉL	¹⁸² años	5+
Superficie de ^182m2	519,577(16) keV			15,84(10) minutos	ÉL	¹⁸² años	10−
¹⁸³ Ta	73	110	182.9513754(17)	5.1(1)d	β ⁻	¹⁸³ W	7/2+
^183m1 Ta	73,164(14) keV			106(10) ns	ÉL	¹⁸³ Ta	9/2−
Superficie ^{de 183 m2}	1335(14) keV			0,9(3) μs	ÉL	¹⁸³ Ta	(19/2+)
¹⁸⁴ años	73	111	183.954010(28)	8.7(1) h	β ⁻	¹⁸⁴ W	(5−)
¹⁸⁵ años	73	112	184.955561(15)	49,4(15) minutos	β ⁻	¹⁸⁵ W	(7/2+)
^185m1 Ta	406(1) keV			0,9(3) μs	ÉL	¹⁸⁵ años	(3/2+)
Superficie de ^185m2	1273,4(4) keV			11,8(14) ms	ÉL	¹⁸⁵ años	21/2−
¹⁸⁶ años	73	113	185.958553(64)	10,5(3) minutos	β ⁻	¹⁸⁶ W	3#
^{186 m de} altura	336(20) keV			1,54(5) minutos			9+#
¹⁸⁷ Ta	73	114	186.960391(60)	2,3 (60) minutos	β ⁻	¹⁸⁷ W	(7/2+)
^187m1 Ta	1778(1) keV			7.3(9) s	ÉL	¹⁸⁷ Ta	(25/2−)
Superficie ^{de 187 m2}	2935(14) keV			>5 minutos			41/2+#
¹⁸⁸ Ta	73	115	187.96360(22)#	19.6(20) s	β ⁻	¹⁸⁸ W	(1−)
^188m1 Ta	99(33) keV			19.6(20) s			(7−)
Superficie de ^188m2	391(33) keV			3,6(4) μs	ÉL	¹⁸⁸ Ta	10+#
¹⁸⁹ años	73	116	188.96569(22)#	20# s [>300 ns]	β ⁻	¹⁸⁹ W	7/2+#
^{189 m de} altura	1650(100)# keV			1,6(2) μs	ÉL	¹⁸⁹ años	21/2−#
¹⁹⁰ años	73	117	189.96917(22)#	5.3(7) s	β ⁻	¹⁹⁰ W	(3)
¹⁹¹ Ta	73	118	190.97153(32)#	460 ms [>300 ns]			7/2+#
¹⁹² años	73	119	191.97520(43)#	2.2(7) s	β ⁻	¹⁹² W	(2)
¹⁹³ Ta	73	120	192.97766(43)#	220 ms [>300 ns]			7/2+#
¹⁹⁴ años	73	121	193.98161(54)#	2# s [>300 ns]
Encabezado y pie de página de esta tabla: vista

^ ^m Ta – 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).
^ abc # – Los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
^ Modos de descomposición:
CE: Captura de electrones
ÉL: Transición isomérica

pag: Emisión de protones
^ Símbolo en negrita y cursiva como hija: el producto hija es casi estable.
^ Símbolo en negrita como hija: el producto hija es estable.
^ ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
^ abcde El orden del estado fundamental y del isómero es incierto.
^ Único isómero nuclear conocido y observablemente estable, que se cree que se desintegra por transición isomérica a ¹⁸⁰ Ta, desintegración β ^{− a}¹⁸⁰ W o captura de electrones a ¹⁸⁰ Hf con una vida media de más de 2,9×10 ¹⁷ años; ^[6] también se teoriza que sufre desintegración α a ¹⁷⁶ Lu
^ Uno de los pocos núcleos impar-impar estables (observacionalmente)
^ Se cree que sufre desintegración α a ¹⁷⁷ Lu

Tantalio-180m

El nucleido^{180 metros}
Ejército de reserva
( m denota un estado metaestable ) es uno de los pocos isómeros nucleares que son más estables que sus estados fundamentales. Aunque no es único en este sentido (esta propiedad la comparten el bismuto-210m ( ^210m Bi) y el americio-242m ( ^242m Am), entre otros nucleidos), es excepcional en el sentido de que es observablemente estable : nunca se ha observado desintegración . Por el contrario, el nucleido en estado fundamental¹⁸⁰
Ejército de reserva
Tiene una vida media de sólo 8 horas.

^{180 metros}
Ejército de reserva
tiene suficiente energía para desintegrarse de tres maneras: transición isomérica al estado fundamental de¹⁸⁰
Ejército de reserva
, desintegración beta a¹⁸⁰
Yo
, o captura de electrones para¹⁸⁰
alta frecuencia
Sin embargo, nunca se ha observado radiactividad de ninguno de estos modos de desintegración teóricamente posibles. A partir de 2023, se calcula que la vida media de ^180m Ta es de al menos2,9 × 10 ¹⁷ (290 cuatrillones) de años. ^[6]^[7]^[8] La desintegración muy lenta de^{180 metros}
Ejército de reserva
Se atribuye a su alto espín (9 unidades) y al bajo espín de los estados inferiores. La desintegración gamma o beta requeriría que se eliminaran muchas unidades de momento angular en un solo paso, por lo que el proceso sería muy lento. ^[9]

Debido a esta estabilidad,^{180 metros}
Ejército de reserva
es un nucleido primordial , el único isómero nuclear natural (excluyendo los nucleidos radiogénicos y cosmogénicos de vida corta). También es el nucleido primordial más raro del Universo observado para cualquier elemento que tenga isótopos estables. En un entorno estelar de proceso s con una energía térmica k _B T =A 26 keV (es decir, una temperatura de 300 millones de kelvin), se espera que los isómeros nucleares estén completamente termalizados, lo que significa que ¹⁸⁰ Ta pasa rápidamente entre estados de espín y se predice que su vida media general será de 11 horas. ^[10]

Es uno de los únicos cinco nucleidos estables que tienen un número impar de protones y un número impar de neutrones; los otros cuatro nucleidos estables impar -impares son ² H , ⁶ Li , ¹⁰ B y ¹⁴ N. ^[11]

Referencias

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- Wieser, Michael E. (2006). "Pesos atómicos de los elementos 2005 (Informe técnico de la IUPAC)". Química pura y aplicada . 78 (11): 2051–2066. doi : 10.1351/pac200678112051 .
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Datos de vida media, espín e isómeros seleccionados de las siguientes fuentes.
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- Centro Nacional de Datos Nucleares . Base de datos NuDat 2.x. Laboratorio Nacional de Brookhaven .
- 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.

[5] Ta – Isómero nuclear excitado .

[7] ( ) – La incertidumbre (1 σ ) se da en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.

[TMS-8] # – 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).

[TNN-9] # – Los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).

[10] Modos de descomposición:
CE: Captura de electrones
ÉL: Transición isomérica

pag: Emisión de protones

[11] Símbolo en negrita y cursiva como hija: el producto hija es casi estable.

[12] Símbolo en negrita como hija: el producto hija es estable.

[13] ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.

[order-14] El orden del estado fundamental y del isómero es incierto.

[16] Único isómero nuclear conocido y observablemente estable, que se cree que se desintegra por transición isomérica a ¹⁸⁰ Ta, desintegración β ^{− a}¹⁸⁰ W o captura de electrones a ¹⁸⁰ Hf con una vida media de más de 2,9×10 ¹⁷ años; ^[6] también se teoriza que sufre desintegración α a ¹⁷⁶ Lu

[17] Uno de los pocos núcleos impar-impar estables (observacionalmente)

[18] Se cree que sufre desintegración α a ¹⁷⁷ Lu

[NUBASE2020-1] Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "La evaluación NUBASE2020 de las propiedades nucleares" (PDF) . Chinese Physics C . 45 (3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.

[2] "Pesos atómicos estándar: tantalio". CIAAW . 2005.

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[21] Mecánica cuántica para ingenieros Leon van Dommelen, Universidad Estatal de Florida

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[23] Lide, David R., ed. (2002). Manual de química y física (88.ª ed.). CRC. ISBN 978-0-8493-0486-6. OCLC 179976746. Archivado desde el original el 24 de julio de 2017. Consultado el 23 de mayo de 2008 .

CE:	Captura de electrones
ÉL:	Transición isomérica
pag:	Emisión de protones