A nióbium izotópjai
A természetes nióbium (Nb) egyetlen stabil izotópból, 93Nb-ból áll. Ez a legkönnyebb nuklid, mely elméletileg spontán maghasadásra képes, és bár ezt a bomlást még sose tapasztalták, de így elméletileg a nióbium a legkönnyebb elem, amelynek nincs stabil izotópja. Az első 40 elem (a cirkóniummal bezárólag) mindegyike legalább egy stabil nukliddal rendelkezik, melyek stabilitását elméletileg csak a protonbomlás korlátozza.
Legstabilabb radioizotópja a 92Nb, melynek felezési ideje 34,7 millió év. Jelenleg ez a leghosszabb élettartamú radionuklid, melyet még nem találtak meg a természetben mint primordiális nuklidot.[1] (A következő leghosszabb élettartamú nuklidot, a 80 millió év felezési idejű 244Pu-et a természetben is megtalálták, az tehát primordiális eredetű).
A következő leghosszabb élettartamú nióbium nuklidok a 94Nb (felezési ideje: 20 300 év) és a 91Nb (680 év). A stabil 93Nb-nak ismert egy 31 keV-os metastabil állapota is, ennek felezési ideje 16,13 év. Huszonhárom további radioizotópját írták le, ezek felezési ideje – a 95Nb (35 nap), 96Nb (23,4 óra) és 90Nb (14,6 óra) kivételével – két óránál kevesebb. A fő bomlási mód a stabil 93Nb-nál könnyebb izotópok esetén az elektronbefogás, míg a nehezebb izotópok főként béta-bomlóak, de a 104–110Nb tartományban neutronemisszió is előfordul.
Maghasadás során jelentős mennyiségben csak a 95Nb (35 nap), a 97Nb (72 perc) és a nehezebb izotópok (ezek felezési ideje másodperces nagyságrendű) keletkeznek, a könnyebb izotópok az eggyel kisebb rendszámú cirkónium stabil vagy nagyon hosszú élettartamú (93Zr) izotópjai miatt a neutronban gazdag hasadási termékekből béta-bomlással nemigen keletkezhetnek. A 95Nb a 95Zr (64 nap) bomlásterméke, így a használt fűtőelemekben a 95Nb lassabban bomlik le, mint az a 35 napos felezési ideje alapján várható lenne. Nagyon kis mennyiségben az egyéb izotópok mint közvetlen hasadási termékek keletkezhetnek.
Standard atomtömeg: 92,90637(2) u.[2]
Táblázat
[szerkesztés]| nuklid jele |
Z(p) | N(n) | izotóptömeg (u) |
felezési idő | bomlási mód(ok)[3][m 1] |
leány- izotóp(ok)[m 2] |
magspin | jellemző izotóp- összetétel (móltört) |
természetes ingadozás (móltört) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| gerjesztési energia | |||||||||
| 81Nb | 41 | 40 | 80,94903(161)# | <44 ns | β+, p | 80Y | 3/2−# | ||
| p | 80Zr | ||||||||
| β+ | 81Zr | ||||||||
| 82Nb | 41 | 41 | 81,94313(32)# | 51(5) ms | β+ | 82Zr | 0+ | ||
| 83Nb | 41 | 42 | 82,93671(34) | 4,1(3) s | β+ | 83Zr | (5/2+) | ||
| 84Nb | 41 | 43 | 83,93357(32)# | 9,8(9) s | β+ (>99,9%) | 84Zr | 3+ | ||
| β+, p (<0,1%) | 83Y | ||||||||
| 84mNb | 338(10) keV | 103(19) ns | (5−) | ||||||
| 85Nb | 41 | 44 | 84,92791(24) | 20,9(7) s | β+ | 85Zr | (9/2+) | ||
| 85mNb | 759,0(10) keV | 12(5) s | (1/2−) | ||||||
| 86Nb | 41 | 45 | 85,92504(9) | 88(1) s | β+ | 86Zr | (6+) | ||
| 86mNb | 250(160)# keV | 56(8) s | β+ | 86Zr | nagy | ||||
| 87Nb | 41 | 46 | 86,92036(7) | 3,75(9) perc | β+ | 87Zr | (1/2−) | ||
| 87mNb | 3,84(14) keV | 2,6(1) perc | β+ | 87Zr | (9/2+)# | ||||
| 88Nb | 41 | 47 | 87,91833(11) | 14,55(6) perc | β+ | 88Zr | (8+) | ||
| 88mNb | 40(140) keV | 7,8(1) perc | β+ | 88Zr | (4−) | ||||
| 89Nb | 41 | 48 | 88,913418(29) | 2,03(7) óra | β+ | 89Zr | (9/2+) | ||
| 89mNb | 0(30)# keV | 1,10(3) óra | β+ | 89Zr | (1/2)− | ||||
| 90Nb | 41 | 49 | 89,911265(5) | 14,60(5) óra | β+ | 90Zr | 8+ | ||
| 90m1Nb | 122,370(22) keV | 63(2) µs | 6+ | ||||||
| 90m2Nb | 124,67(25) keV | 18,81(6) s | IT | 90Nb | 4− | ||||
| 90m3Nb | 171,10(10) keV | <1 µs | 7+ | ||||||
| 90m4Nb | 382,01(25) keV | 6,19(8) ms | 1+ | ||||||
| 90m5Nb | 1880,21(20) keV | 472(13) ns | (11−) | ||||||
| 91Nb | 41 | 50 | 90,906996(4) | 680(130) év | EC (99,98%) | 91Zr | 9/2+ | ||
| β+ (0,013%) | 91Zr | ||||||||
| 91m1Nb | 104,60(5) keV | 60,86(22) nap | IT (93%) | 91Nb | 1/2− | ||||
| EC (7%) | 91Zr | ||||||||
| β+ (0,0028%) | 91Zr | ||||||||
| 91m2Nb | 2034,35(19) keV | 3,76(12) µs | (17/2−) | ||||||
| 92Nb | 41 | 51 | 91,907194(3) | 3,47(24)·107 év[m 3] | β+ (99,95%) | 92Zr | (7)+ | ||
| β− (0,05%) | 92Mo | ||||||||
| 92m1Nb | 135,5(4) keV | 10,15(2) nap | β+ | 92Zr | (2)+ | ||||
| 92m2Nb | 225,7(4) keV | 5,9(2) µs | (2)− | ||||||
| 92m3Nb | 2203,3(4) keV | 167(4) ns | (11−) | ||||||
| 93Nb | 41 | 52 | 92,9063781(26) | Stabil[m 4] | 9/2+ | 1,0000 | |||
| 93mNb | 30,77(2) keV | 16,13(14) év | IT | 93Nb | 1/2− | ||||
| 94Nb | 41 | 53 | 93,9072839(26) | 2,03(16)·104 év | β− | 94Mo | (6)+ | ||
| 94mNb | 40,902(12) keV | 6,263(4) perc | IT (99,5%) | 94Nb | 3+ | ||||
| β− (0,5%) | 94Mo | ||||||||
| 95Nb | 41 | 54 | 94,9068358(21) | 34,991(6) nap | β− | 95Mo | 9/2+ | ||
| 95mNb | 235,690(20) keV | 3,61(3) nap | IT (94,4%) | 95Nb | 1/2− | ||||
| β− (5,6%) | 95Mo | ||||||||
| 96Nb | 41 | 55 | 95,908101(4) | 23,35(5) óra | β− | 96Mo | 6+ | ||
| 97Nb | 41 | 56 | 96,9080986(27) | 72,1(7) perc | β− | 97Mo | 9/2+ | ||
| 97mNb | 743,35(3) keV | 52,7(18) s | IT | 97Nb | 1/2− | ||||
| 98Nb | 41 | 57 | 97,910328(6) | 2,86(6) s | β− | 98Mo | 1+ | ||
| 98mNb | 84(4) keV | 51,3(4) perc | β− (99,9%) | 98Mo | (5+) | ||||
| IT (0,1%) | 98Nb | ||||||||
| 99Nb | 41 | 58 | 98,911618(14) | 15,0(2) s | β− | 99Mo | 9/2+ | ||
| 99mNb | 365,29(14) keV | 2,6(2) perc | β− (96,2%) | 99Mo | 1/2− | ||||
| IT (3,8%) | 99Nb | ||||||||
| 100Nb | 41 | 59 | 99,914182(28) | 1,5(2) s | β− | 100Mo | 1+ | ||
| 100mNb | 470(40) keV | 2,99(11) s | β− | 100Mo | (4+,5+) | ||||
| 101Nb | 41 | 60 | 100,915252(20) | 7,1(3) s | β− | 101Mo | (5/2#)+ | ||
| 102Nb | 41 | 61 | 101,91804(4) | 1,3(2) s | β− | 102Mo | 1+ | ||
| 102mNb | 130(50) keV | 4,3(4) s | β− | 102Mo | nagy | ||||
| 103Nb | 41 | 62 | 102,91914(7) | 1,5(2) s | β− | 103Mo | (5/2+) | ||
| 104Nb | 41 | 63 | 103,92246(11) | 4,9(3) s | β− (99,94%) | 104Mo | (1+) | ||
| β−, n (0,06%) | 103Mo | ||||||||
| 104mNb | 220(120) keV | 940(40) ms | β− (99,95%) | 104Mo | nagy | ||||
| β−, n (0,05%) | 103Mo | ||||||||
| 105Nb | 41 | 64 | 104,92394(11) | 2,95(6) s | β− (98,3%) | 105Mo | (5/2+)# | ||
| β−, n (1,7%) | 104Mo | ||||||||
| 106Nb | 41 | 65 | 105,92797(21)# | 920(40) ms | β− (95,5%) | 106Mo | 2+# | ||
| β−, n (4,5%) | 105Mo | ||||||||
| 107Nb | 41 | 66 | 106,93031(43)# | 300(9) ms | β− (94%) | 107Mo | 5/2+# | ||
| β−, n (6%) | 106Mo | ||||||||
| 108Nb | 41 | 67 | 107,93484(32)# | 0,193(17) s | β− (93,8%) | 108Mo | (2+) | ||
| β−, n (6,2%) | 107Mo | ||||||||
| 109Nb | 41 | 68 | 108,93763(54)# | 190(30) ms | β− (69%) | 109Mo | 5/2+# | ||
| β−, n (69%) | 108Mo | ||||||||
| 110Nb | 41 | 69 | 109,94244(54)# | 170(20) ms | β− (60%) | 110Mo | 2+# | ||
| β−, n (40%) | 109Mo | ||||||||
| 111Nb | 41 | 70 | 110,94565(54)# | 80# ms [>300 ns] | 5/2+# | ||||
| 112Nb | 41 | 71 | 111,95083(75)# | 60# ms [>300 ns] | 2+# | ||||
| 113Nb | 41 | 72 | 112,95470(86)# | 30# ms [>300 ns] | 5/2+# | ||||
- ↑ Rövidítések:
EC: Elektronbefogás
IT: Izomer átmenet - ↑ A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve, a majdnem stabilak (melyek felezési ideje a világegyetem koránál hosszabb) félkövér dőlttel vannak jelölve
- ↑ A nem primordiális radionuklidok közül a leghosszabb felezési idejű
- ↑ Elméletileg spontán maghasadásra képes, a legkönnyebb ilyen nuklid
Megjegyzések
[szerkesztés]- A # jel a nem kizárólag kísérletekből, hanem részben szisztematikus trendekből származó értéket jelöl. A nem kellő megalapozottsággal asszignált spinek zárójelben szerepelnek.
- A bizonytalanságokat rövid formában – a megfelelő utolsó számjegy után zárójelben – adjuk meg. A bizonytalanság értéke egy standard deviációnak felel meg, kivéve, ahol az izotóp-összetételt és standard atomtömeget a IUPAC nagyobb bizonytalansággal adja csak meg.
Hivatkozások
[szerkesztés]- ↑ Számos rövidebb felezési idejű izotóp előfordul a természetben, de ezek mindegyike vagy kozmikus eredetű, vagy radioaktív bomlás során keletkezik
- ↑ Current Table of Standard Atomic Weights in Order of Atomic Number. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights – Commission II.I of the International Union of Pure and Applied Chemistry, 2013. (Hozzáférés: 2014. szeptember 21.)
- ↑ http://www.nucleonica.net/unc.aspx
Fordítás
[szerkesztés]Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of niobium című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Források
[szerkesztés]- Izotóptömegek:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
- Izotóp-összetétel és standard atomtömegek:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). „Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 75 (6), 683–800. o. 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. o. DOI:10.1351/pac200678112051.Laikus összefoglaló
- A felezési időkre, a spinekre és az izomer adatokra vonatkozó információk az alábbi forrásokból származnak:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
- National Nuclear Data Center: NuDat 2.1 database. Brookhaven National Laboratory. (Hozzáférés: 2005. szeptember 1.)
- N. E. Holden.szerk.: D. R. Lide: Table of the Isotopes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th, CRC Press, Section 11. o. (2004). ISBN 978-0-8493-0485-9
| A cirkónium izotópjai | A nióbium izotópjai | A molibdén izotópjai |
| Izotópok listája | ||
