Izotopi ai stronțiului

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 23 decembrie 2020; verificările necesită 2 modificări .

Izotopii stronțiului  sunt varietăți ale elementului chimic stronțiu , care au un număr diferit de neutroni în nucleu . Izotopi cunoscuți ai stronțiului cu numere de masă de la 73 la 105 (număr de protoni 38, neutroni de la 35 la 67) și 6 izomeri nucleari .

Stronțiul natural este format din patru izotopi stabili: [1]

Cel mai lung radioizotop al stronțiului este 90 Sr , cu un timp de înjumătățire de 28,9 ani.

Stronțiu-82

Izotopul rubidiu-82 și- a găsit aplicație în medicină, unde este folosit pentru a diagnostica boli ale inimii și ale vaselor de sânge. [2] Cu toate acestea, timpul de înjumătățire al 82 Rb este de numai 75 de secunde, ceea ce necesită metode speciale pentru obținerea de produse farmaceutice pe baza acestuia. Cea mai bună modalitate a fost utilizarea generatoarelor mobile 82 Rb, în ​​care este produs în procesul de degradare a stronțiului-82. Timpul de înjumătățire al lui 82 Sr este de 25 de zile, schema de dezintegrare este captarea electronilor (100%).

O metodă tipică pentru obținerea 82 Sr este iradierea unei ținte din izotopul natural de rubidiu-85 cu protoni conform schemei de clivaj 85 Rb(p,4n) → 82 Sr. Schema reacției de clivaj depinde puternic de energia protonilor. Pentru a reduce contaminarea țintei cu alți izotopi de stronțiu, este necesară o energie optimă a protonilor. După iradiere, stronțiul acumulat este izolat chimic și reîncărcat în generatoare de 82 Rb. Există și alte scheme pentru obținerea a 82 Sr.

De la sfârșitul anilor 1990, Institutul de Cercetări Nucleare al Academiei Ruse de Științe a fabricat ținte iradiate pentru livrare în Statele Unite. [3] În vara anului 2018, în Rusia au început lucrările de organizare a unui ciclu complet de producție industrială a generatoarelor de stronțiu-82 și 82 Rb. [4] Producția este de așteptat să înceapă în 2019.

Stronțiu-90

90 Sr se formează în timpul exploziilor nucleare și în interiorul unui reactor nuclear în timpul funcționării acestuia. Formarea stronțiului-90 în acest caz are loc atât direct ca urmare a fisiunii nucleelor ​​de uraniu și plutoniu, cât și ca urmare a dezintegrarii beta a nucleelor ​​de scurtă durată cu un număr de masă A = 90 (în lanțul 90 Se → 90 Br → 90 Kr → 90 Rb → 90 Sr ) .

Izotopul 90 Sr are un timp de înjumătățire de 28,9 ani . 90 Sr suferă dezintegrare β , transformându-se în ytriu-90 radioactiv (timp de înjumătățire 64 de ore), care, la rândul său, se descompune în zirconiu-90 stabil . Dezintegrarea completă a stronțiului-90 care a intrat în mediu durează câteva sute de ani.

Este utilizat în producerea surselor de energie radioizotopice sub formă de titanat de stronțiu (densitate 4,8 g / cm³ și eliberare de energie - aproximativ 0,54 W / cm³ ).

Este folosit pentru a obține 90 Y izotopic pur, inclusiv ca parte a generatoarelor de izotopi 90 Sr → 90 Y. Ytriul-90 și- a găsit aplicație în terapia cu radionuclizi a bolilor oncologice.

Tabelul izotopilor de stronțiu

Simbolul
nuclidului 		Z ( p ) N( n ) Masa izotopică [5]
( a.u.m. ) 		Timp
de înjumătățire [6]
(T 1/2 ) 		Canal de dezintegrare Produs de degradare Spinul și paritatea
nucleului [6]
 Prevalența
izotopului în natură 		Gama de modificări ale abundenței izotopice în natură
Energia de excitare
73 Sr 38 35 72,96597(64)# >25 ms β + (>99,9%) 73Rb _ 1/2-#
β + , p (<0,1%) 72 Kr
74Sr _ 38 36 73.95631(54)# 50# ms [>1,5 µs] β + 74Rb _ 0+
75 Sr 38 37 74,94995(24) 88(3) ms β + (93,5%) 75Rb _ (3/2−)
β + , p (6,5%) 74 Kr
76Sr _ 38 38 75,94177(4) 7.89(7) art β + 76Rb _ 0+
77Sr _ 38 39 76,937945(10) 9.0(2) s β + (99,75%) 77Rb _ 5/2+
β + , p (0,25%) 76 Kr
78 Sr 38 40 77,932180(8) 159(8) art β + 78Rb _ 0+
79Sr _ 38 41 78,929708(9) 2,25(10)min β + 79Rb _ 3/2(−)
80 Sr 38 42 79,924521(7) 106,3(15)min β + 80Rb _ 0+
81Sr _ 38 43 80,923212(7) 22,3(4)min β + 81Rb _ 1/2−
82Sr _ 38 44 81,918402(6) 25,36(3) zile EZ 82Rb _ 0+
83 Sr 38 45 82,917557(11) 32.41(3) h β + 83Rb _ 7/2+
83m Sr 259,15(9) keV 4.95(12) art IP 83 Sr 1/2−
84Sr _ 38 46 83,913425(3) stabil [n 1] 0+ 0,0056 0,0055–0,0058
85 Sr 38 47 84,912933(3) 64.853(8) zile EZ 85Rb _ 9/2+
85mSr _ 238,66(6) keV 67,63(4)min IP (86,6%) 85 Sr 1/2−
β + (13,4%) 85Rb _
86Sr _ 38 48 85.9092607309(91) grajd 0+ 0,0986 0,0975–0,0999
86m Sr 2955,68(21) keV 455(7)ns 8+
87Sr _ 38 49 86.9088774970(91) grajd 9/2+ 0,0700 0,0694–0,0714
87m Sr 388,533(3) keV 2.815(12) h IP (99,7%) 87Sr _ 1/2−
EZ (0,3%) 87Rb _
88Sr _ 38 cincizeci 87,9056122571(97) grajd 0+ 0,8258 0,8229–0,8275
89Sr _ 38 51 88.9074507(12) 50,57(3) zile β − 89Y _ 5/2+
90Sr _ 38 52 89,907738(3) 28,90(3) ani β − 90 Y 0+
91Sr _ 38 53 90.910203(5) 9.63(5) h β − 91 Y 5/2+
92Sr _ 38 54 91.911038(4) 2.66(4) h β − 92 Y 0+
93 Sr 38 55 92.914026(8) 7,423(24)min β − 93 Y 5/2+
94Sr _ 38 56 93,915361(8) 75.3(2) s β − 94Y _ 0+
95 Sr 38 57 94,919359(8) 23.90(14) art β − 95 Y 1/2+
96 Sr 38 58 95,921697(29) 1.07(1) s β − 96Y _ 0+
97Sr _ 38 59 96.926153(21) 429(5) ms β − (99,95%) 97Y _ 1/2+
β − , n (0,05%) 96Y _
97m1Sr _ 308,13(11) keV 170(10)ns (7/2)+
97m2Sr _ 830,8(2) keV 255(10)ns (11/2−)#
98 Sr 38 60 97,928453(28) 0,653(2) art β − (99,75%) 98 Y 0+
β − , n (0,25%) 97Y _
99Sr _ 38 61 98,93324(9) 0,269 alineatul (1) art β − (99,9%) 99Y _ 3/2+
β − , n (0,1%) 98 Y
100 Sr 38 62 99,93535(14) 202(3) ms β − (99,02%) 100Y _ 0+
β − , n (0,98%) 99Y _
101Sr _ 38 63 100,94052(13) 118(3) ms β − (97,63%) 101 Y (5/2−)
β − , n (2,37%) 100Y _
102Sr _ 38 64 101.94302(12) 69(6) ms β − (94,5%) 102 Y 0+
β − , n (5,5%) 101 Y
103 Sr 38 65 102.94895(54)# 50#ms [>300ns] β − 103 Y
104Sr _ 38 66 103.95233(75)# 30#ms [>300ns] β − 104Y _ 0+
105 Sr 38 67 104,95858(75)# 20#ms [>300ns]
106 Sr [7] 38 68
107 Sr [7] 38 69
108Sr [ 8] 38 70
  1. ↑ Teoretic, poate suferi captarea dublelor electroni în 84 Kr

Explicații la tabel

Note

  1. ↑ Meija J. și colab. Compozițiile izotopice ale elementelor 2013 (Raport tehnic IUPAC  )  // Chimie pură și aplicată . - 2016. - Vol. 88 , nr. 3 . - P. 293-306 . - doi : 10.1515/pac-2015-0503 .
  2. ↑ Rubidium-82 generator medical
  3. ↑ Producția de izotopi. Realitatea și perspectivele
  4. ↑ Producția de stronțiu-82 pentru medicina nucleară este planificată să fie lansată în regiunea Moscovei
  5. ↑ Date conform Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. Evaluarea masei atomice AME2003 (II). Tabele, grafice și referințe  (engleză)  // Fizica nucleară A . - 2003. - Vol. 729 . - P. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - Cod .
  6. ↑ 1 2 Date bazate pe Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH Evaluarea NUBASE a proprietăților nucleare și de dezintegrare  // Nuclear Physics A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - Cod biblic .Acces deschis
  7. ↑ 1 2 Ohnishi, Tetsuya; Kubo, Toshiyuki; Kusaka, Kensuke; et al. (2010). „Identificarea a 45 de noi izotopi bogați în neutroni produși prin fisiunea în zbor a unui fascicul de 238 U la 345 MeV/nucleon” . J Phys. soc. Jpn . Societatea de fizică din Japonia. 79 (7). DOI : 10.1143/JPSJ.79.073201 .
  8. ↑ Sumikama, T.; et al. (2021). „Observarea unor noi izotopi bogați în neutroni în vecinătatea 110 Zr” . Revizuirea fizică C. 103 (1). DOI : 10.1103/PhysRevC.103.014614 .
 izotopi
  unu 2                             3 patru 5 6 7 opt 9 zece unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece 16 17 optsprezece
unu x H   x El
2 x Li x Fii   x B x C x N x O x F x Ne
3 x Na xMg _   x Al x Si x P x S xCl _ xAr _
patru x K x Ca   x Sc x Ti x V xCr _ xMn _ x Fe x Co x Ni x Cu xZn _ x Ga x Ge xAs _ x Se xBr _ xKr _
5 xRb _ xSr _   x Y xZr _ xNb _ x Mo x Tc x Ru x Rh x Pd xAg _ x CD x In x Sn x Sb x Te x eu x Xe
6 x Cs x Ba x La x Ce x Pr xNd _ x Pm xSm _ xEu _ x Gd xTb _ xDy _ x Ho x Er x Tm x Yb x Lu x Hf x Ta x W x Re xOs _ xIr _ xPt _ xAu _ x Hg xTl _ xPb _ x Bi x Po x La xRn _
7 xFr _ x Ra x Ac xTh _ xPa _ x U xNp _ x Pu x Am x cm xBk _ x Cf x Es xFm _ xMd _ x Nu xLr _ xRf _ xDb _ xSg _ x Bh x Hs x Mt xDs _ xRg _ x Cn xNh _ xFl _ x Mc xLv _ x Ts xOg _
 
Metale alcaline metale alcalino-pământoase Lantanide Actinide metale de tranziție
metale ușoare Semimetale nemetale Halogeni gaze nobile Proprietăți necunoscute