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

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+#
  1. ↑ Rövidítések:
    EC: Elektronbefogás
    IT: Izomer átmenet
  2. ↑ A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve, a majdnem stabilak (melyek felezési ideje a világegyetem koránál hosszabb) félkövér dőlttel vannak jelölve
  3. ↑ A nem primordiális radionuklidok közül a leghosszabb felezési idejű
  4. ↑ Elméletileg spontán maghasadásra képes, a legkönnyebb ilyen nuklid

Megjegyzések

  • 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

  1. ↑ Számos rövidebb felezési idejű izotóp előfordul a természetben, de ezek mindegyike vagy kozmikus eredetű, vagy radioaktív bomlás során keletkezik
  2. ↑ 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.)
  3. ↑ http://www.nucleonica.net/unc.aspx

Fordítás

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

  • 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
Nemzetközi katalógusok
  • Kémia Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap