銣的同位素

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Rb原子質量單位:85.4678(3))共有45個同位素,不包括核同质异能素共有32種,其中有2個天然存在,但只有一種同位素是穩定的,除了85
Rb
87
Rb
之外,還有24種人工合成的放射性同位素。它們的半衰期都在3個月以內,因此幾乎沒有應用價值。

天然的銣元素中,含有兩種銣的同位素,其中85
Rb
佔72.2%、87
Rb
佔27.8%,87
Rb
具有微弱的放射性,其半衰期超過1010[1][2],但這樣的放射強度足以在30至60天使相機底片霧化或曝光並留下影像[3][4]

在銣的同位素中,質量數少於73
Rb
的多半進行质子发射衰變、74
Rb
84
Rb
則進行正電子發射,其中有少數的76
Rb
會進行α衰變,更重的同位素則都進行貝他衰變,但有少部分會伴隨中子發射衰變。

銣-76[编辑]

銣-76是銣的同位素中一種人造的放射性同位素,半衰期約為36秒。大部分的76
Rb
會進行正電子發射,一種貝他衰變,衰變成76
Kr
,但有極少數的76
Rb
(約3千萬分之一)會再進行阿伐衰變,而變成76
Sr
[5]76
Rb
有一種核同质异能素76m
Rb
,激發能量約為30萬電子伏特,但其半衰期比76
Rb
少很多,只有約3奈秒。

銣-82[编辑]

銣-82是銣的同位素中一種人造的放射性同位素,可經鍶-82的電子捕獲衰變過程產生,反應半生期約為25.36天。銣-82會再經正電子發射衰變為穩定的82
Kr
,半衰期為76秒[5][6]82
Rb
有一種核同质异能素82m
Rb
,激發能量約為69 電子伏特,半衰期較長,約六個半小時[5],但有超過九成的82m
Rb
會跟82
Rb
一樣進行正電子發射衰變為82
Kr
,只有少數的82m
Rb
會經核異構轉變變回82
Rb
[5]。銣-82可用於正電子發射電腦斷層掃描,但由於82
Rb
的半衰期只有76秒,所以必須從靠近病人的鍶-82衰變而得。[7][8]

銣-85[编辑]

銣-85是銣的同位素中唯一穩定的同位素,存在於天然的銣礦中[9]豐度約佔72%,其餘為銣-87,因此天然銣礦中有微弱的放射性[1][2]。銣-85是核裂變產物之一。

銣-87[编辑]

銣-87是銣的同位素之一,其存在於天然的銣礦中銣-87,結合能高達757853 keV,豐度約佔兩成,但其具有微弱的放射性,半衰期48.8×109年,比宇宙年齡13.798×109年還要長約三倍[10],因此87
Rb
可以視為近似穩定或天然放射性同位素。且87
Rb
是一種原始核素英语Primordial nuclide,在地球形成時便已存在。87
Rb
會進行β衰變,在放射一個電子β粒子)和微中子後會衰變成穩定的87
Sr
,在地質學礦物學中,這個特性可以用來分析一些岩石的年齡,此種定年方發稱為銣鍶定年英语rubidium-strontium dating法。[11][12]此外,87
Rb
激光冷卻玻色–愛因斯坦凝聚應用上最常用的一種原子[13][14]87
Rb
也可以連同其他鹼金屬,來開發無自旋交換弛豫原子磁強計。[15]

87
Rb
也是核裂變產物之一。

圖表[编辑]

符號 Z(p N(n 同位素質量(u 半衰期[n 1] 衰變
方式
[5][n 2]
衰變
產物
[n 3]
原子核
自旋
相對豐度
莫耳分率)
相對豐度
的變化量
莫耳分率)
激發能量
71Rb 37 34 70.96532(54)# p 70Kr 5/2−#
72Rb 37 35 71.95908(54)# <1.5 µs p 71Kr 3+#
72mRb 100(100)# keV 1# µs p 71Kr 1−#
73Rb 37 36 72.95056(16)# <30 ns p 72Kr 3/2−#
74Rb 37 37 73.944265(4) 64.76(3) ms β+ 74Kr (0+)
75Rb 37 38 74.938570(8) 19.0(12) s β+ 75Kr (3/2−)
76Rb 37 39 75.9350722(20) 36.5(6) s β+ 76Kr 1(−)
β+, α (3.8×10−7%) 72Se
76mRb 316.93(8) keV 3.050(7) µs (4+)
77Rb 37 40 76.930408(8) 3.77(4) min β+ 77Kr 3/2−
78Rb 37 41 77.928141(8) 17.66(8) min β+ 78Kr 0(+)
78mRb 111.20(10) keV 5.74(5) min β+ (90%) 78Kr 4(−)
IT (10%) 78Rb
79Rb 37 42 78.923989(6) 22.9(5) min β+ 79Kr 5/2+
80Rb 37 43 79.922519(7) 33.4(7) s β+ 80Kr 1+
80mRb 494.4(5) keV 1.6(2) µs 6+
81Rb 37 44 80.918996(6) 4.570(4) h β+ 81Kr 3/2−
81mRb 86.31(7) keV 30.5(3) min IT (97.6%) 81Rb 9/2+
β+ (2.4%) 81Kr
82Rb 37 45 81.9182086(30) 1.273(2) min β+ 82Kr 1+
82mRb 69.0(15) keV 6.472(5) h β+ (99.67%) 82Kr 5−
IT (.33%) 82Rb
83Rb 37 46 82.915110(6) 86.2(1) d ε 83Kr 5/2−
83mRb 42.11(4) keV 7.8(7) ms IT 83Rb 9/2+
84Rb 37 47 83.914385(3) 33.1(1) d β+ (96.2%) 84Kr 2−
β (3.8%) 84Sr
84mRb 463.62(9) keV 20.26(4) min IT (>99.9%) 84Rb 6−
β+ (<.1%) 84Kr
85
Rb
[n 4]
37 48 84.911789738(12) 稳定 5/2− 0.7217(2)
86Rb 37 49 85.91116742(21) 18.642(18) d β (99.9948%) 86Sr 2−
ε (.0052%) 86Kr
86mRb 556.05(18) keV 1.017(3) min IT 86Rb 6−
87Rb[n 5][n 6][n 4] 37 50 86.909180527(13) 4.923(22)×1010 y β 87Sr 3/2− 0.2783(2)
88Rb 37 51 87.91131559(17) 17.773(11) min β 88Sr 2−
89Rb 37 52 88.912278(6) 15.15(12) min β 89Sr 3/2−
90Rb 37 53 89.914802(7) 158(5) s β 90Sr 0−
90mRb 106.90(3) keV 258(4) s β (97.4%) 90Sr 3−
IT (2.6%) 90 Rb
91Rb 37 54 90.916537(9) 58.4(4) s β 91Sr 3/2(−)
92Rb 37 55 91.919729(7) 4.492(20) s β (99.98%) 92Sr 0−
β, n (.0107%) 91Sr
93Rb 37 56 92.922042(8) 5.84(2) s β (98.65%) 93Sr 5/2−
β, n (1.35%) 92Sr
93mRb 253.38(3) keV 57(15) µs (3/2−,5/2−)
94Rb 37 57 93.926405(9) 2.702(5) s β (89.99%) 94Sr 3(−)
β, n (10.01%) 93Sr
95Rb 37 58 94.929303(23) 377.5(8) ms β (91.27%) 95Sr 5/2−
β, n (8.73%) 94Sr
96Rb 37 59 95.93427(3) 202.8(33) ms β (86.6%) 96Sr 2+
β, n (13.4%) 95Sr
96mRb 0(200)# keV 200# ms [>1 ms] β 96Sr 1(−#)
IT 96Rb
β, n 95Sr
97Rb 37 60 96.93735(3) 169.9(7) ms β (74.3%) 97Sr 3/2+
β, n (25.7%) 96Sr
98Rb 37 61 97.94179(5) 114(5) ms β(86.14%) 98Sr (0,1)(−#)
β, n (13.8%) 97Sr
β, 2n (.051%) 96Sr
98mRb 290(130) keV 96(3) ms β 97Sr (3,4)(+#)
99Rb 37 62 98.94538(13) 50.3(7) ms β (84.1%) 99Sr (5/2+)
β, n (15.9%) 98Sr
100Rb 37 63 99.94987(32)# 51(8) ms β (94.25%) 100Sr (3+)
β, n (5.6%) 99Sr
β, 2n (.15%) 98Sr
101Rb 37 64 100.95320(18) 32(5) ms β (69%) 101Sr (3/2+)#
β, n (31%) 100Sr
102Rb 37 65 101.95887(54)# 37(5) ms β (82%) 102Sr
β, n (18%) 101Sr

備註:畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,只是理論推測而已,而用括號括起來的代表數據不確定性。


同位素列表
氪的同位素 銣的同位素 鍶的同位素

註釋[编辑]

  1. ^ 穩定的或半衰期大於宇宙年齡的以粗體表示
  2. ^ 縮寫的涵義:
    ε电子俘获
    IT核異構轉變
  3. ^ 穩定的衰變產物以粗體表示。
  4. ^ 4.0 4.1 核裂变产物
  5. ^ 原始英语Primordial nuclide放射性同位素
  6. ^ 用於銣鍶定年英语rubidium-strontium dating

参考文獻[编辑]

  1. Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
  2. Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
  3. Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
    • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
    • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
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