Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Изотопы тантала — разновидности химического элемента тантала, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы тантала с массовыми числами от 155 до 190 (количество протонов 73, нейтронов от 82 до 117), и более 30 ядерных изомеров.
Природный тантал состоит из смеси стабильного изотопа и стабильного изомера:
Самым долгоживущим из искусственных изотопов является 179Ta с периодом полураспада 1,82 года.
Содержание
180mTa
180mTa — единственный стабильный (в пределах чувствительности современных методик) изомер. В отличие от радио- или космогенных короткоживущих радионуклидов, он существует в земной коре с момента её формирования, встречаясь в естественном тантале в соотношении 1 к 8300. Хотя 180mTa теоретически может распадаться как минимум тремя путями (изомерный переход, бета-минус-распад, электронный захват), ни один из них экспериментально не был обнаружен; нижнее ограничение на его период полураспада — 4,51016 лет[1]. В то же время основное состояние 180Ta бета-активно с периодом полураспада 8,154(6) часа[1]. Спин и чётность основного состояния равны 1+, изомера — 9[1]. Ввиду высокой разности спинов состояний и близости их энергий (изомерный уровень лежит выше основного состояния на 75,3(14) кэВ[1]) изомерный переход чрезвычайно сильно подавлен. Ожидается, что 180mTa, как и любой другой ядерный изомер, может быть искусственно переведен в основное состояние посредством вынужденного излучения, при облучении гамма-квантами с энергией, в точности равной разности энергий возбуждённого и основного состояний.
Таблица изотопов тантала
Символ
нуклида
|
Z(p)
|
N(n)
|
Масса изотопа[2]
(а. е. м.)
|
Период
полураспада[1]
(T1/2)
|
Канал распада
|
Продукт распада
|
Спин и чётность
ядра[1]
|
Распространённость
изотопа в природе
|
Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
|
| Энергия возбуждения
|
| 155Ta
|
73
|
82
|
154,97459(54)#
|
13(4) мкс
[12(+43) мкс]
|
|
|
(11/2)
|
|
|
| 156Ta
|
73
|
83
|
155,97230(43)#
|
144(24) мс
|
+ (95,8%)
|
156Hf
|
(2)
|
|
|
| p (4,2%)
|
155Hf
|
| 156mTa
|
102(7) кэВ
|
0,36(4) с
|
p
|
155Hf
|
9+
|
|
|
| 157Ta
|
73
|
84
|
156,96819(22)
|
10,1(4) мс
|
(91%)
|
153Lu
|
1/2+
|
|
|
| + (9%)
|
157Hf
|
| 157m1Ta
|
22(5) кэВ
|
4,3(1) мс
|
|
|
11/2
|
|
|
| 157m2Ta
|
1593(9) кэВ
|
1,7(1) мс
|
|
153Lu
|
(25/2)
|
|
|
| 158Ta
|
73
|
85
|
157,96670(22)#
|
49(8) мс
|
(96%)
|
154Lu
|
(2)
|
|
|
| + (4%)
|
158Hf
|
| 158mTa
|
141(9) кэВ
|
36,0(8) мс
|
(93%)
|
154Lu
|
(9+)
|
|
|
| ИП
|
158Ta
|
| +
|
158Hf
|
| 159Ta
|
73
|
86
|
158,963018(22)
|
1,04(9) с
|
+ (66%)
|
159Hf
|
(1/2+)
|
|
|
| (34%)
|
155Lu
|
| 159mTa
|
64(5) кэВ
|
514(9) мс
|
(56%)
|
155Lu
|
(11/2)
|
|
|
| + (44%)
|
159Hf
|
| 160Ta
|
73
|
87
|
159,96149(10)
|
1,70(20) с
|
|
156Lu
|
(2#)
|
|
|
| +
|
160Hf
|
| 160mTa
|
310(90)# кэВ
|
1,55(4) с
|
+ (66%)
|
160Hf
|
(9)+
|
|
|
| (34%)
|
156Lu
|
| 161Ta
|
73
|
88
|
160,95842(6)#
|
3# с
|
+ (95%)
|
161Hf
|
1/2+#
|
|
|
| (5%)
|
157Lu
|
| 161mTa
|
50(50)# кэВ
|
2,89(12) с
|
|
|
11/2#
|
|
|
| 162Ta
|
73
|
89
|
161,95729(6)
|
3,57(12) с
|
+ (99,92%)
|
162Hf
|
3+#
|
|
|
| (0,073%)
|
158Lu
|
| 163Ta
|
73
|
90
|
162,95433(4)
|
10,6(18) с
|
+ (99,8%)
|
163Hf
|
1/2+#
|
|
|
| (0,2%)
|
159Lu
|
| 164Ta
|
73
|
91
|
163,95353(3)
|
14,2(3) с
|
+
|
164Hf
|
(3+)
|
|
|
| 165Ta
|
73
|
92
|
164,950773(19)
|
31,0(15) с
|
+
|
165Hf
|
5/2#
|
|
|
| 165mTa
|
60(30) кэВ
|
|
|
|
9/2#
|
|
|
| 166Ta
|
73
|
93
|
165,95051(3)
|
34,4(5) с
|
+
|
166Hf
|
(2)+
|
|
|
| 167Ta
|
73
|
94
|
166,94809(3)
|
1,33(7) мин
|
+
|
167Hf
|
(3/2+)
|
|
|
| 168Ta
|
73
|
95
|
167,94805(3)
|
2,0(1) мин
|
+
|
168Hf
|
(2,3+)
|
|
|
| 169Ta
|
73
|
96
|
168,94601(3)
|
4,9(4) мин
|
+
|
169Hf
|
(5/2+)
|
|
|
| 170Ta
|
73
|
97
|
169,94618(3)
|
6,76(6) мин
|
+
|
170Hf
|
(3)(+#)
|
|
|
| 171Ta
|
73
|
98
|
170,94448(3)
|
23,3(3) мин
|
+
|
171Hf
|
(5/2)
|
|
|
| 172Ta
|
73
|
99
|
171,94490(3)
|
36,8(3) мин
|
+
|
172Hf
|
(3+)
|
|
|
| 173Ta
|
73
|
100
|
172,94375(3)
|
3,14(13) ч
|
+
|
173Hf
|
5/2
|
|
|
| 174Ta
|
73
|
101
|
173,94445(3)
|
1,14(8) ч
|
+
|
174Hf
|
3+
|
|
|
| 175Ta
|
73
|
102
|
174,94374(3)
|
10,5(2) ч
|
+
|
175Hf
|
7/2+
|
|
|
| 176Ta
|
73
|
103
|
175,94486(3)
|
8,09(5) ч
|
+
|
176Hf
|
(1)
|
|
|
| 176m1Ta
|
103,0(10) кэВ
|
1,1(1) мс
|
ИП
|
176Ta
|
(+)
|
|
|
| 176m2Ta
|
1372,6(11)+X кэВ
|
3,8(4) мкс
|
|
|
(14)
|
|
|
| 176m3Ta
|
2820(50) кэВ
|
0,97(7) мс
|
|
|
(20)
|
|
|
| 177Ta
|
73
|
104
|
176,944472(4)
|
56,56(6) ч
|
+
|
177Hf
|
7/2+
|
|
|
| 177m1Ta
|
73,36(15) кэВ
|
410(7) нс
|
|
|
9/2
|
|
|
| 177m2Ta
|
186,15(6) кэВ
|
3,62(10) мкс
|
|
|
5/2
|
|
|
| 177m3Ta
|
1355,01(19) кэВ
|
5,31(25) мкс
|
|
|
21/2
|
|
|
| 177m4Ta
|
4656,3(5) кэВ
|
133(4) мкс
|
|
|
49/2
|
|
|
| 178Ta
|
73
|
105
|
177,945778(16)
|
9,31(3) мин
|
+
|
178Hf
|
1+
|
|
|
| 178m1Ta
|
100(50)# кэВ
|
2,36(8) ч
|
+
|
178Hf
|
(7)
|
|
|
| 178m2Ta
|
1570(50)# кэВ
|
59(3) мс
|
|
|
(15)
|
|
|
| 178m3Ta
|
3000(50)# кэВ
|
290(12) мс
|
|
|
(21)
|
|
|
| 179Ta
|
73
|
106
|
178,9459295(23)
|
1,82(3) лет
|
ЭЗ
|
179Hf
|
7/2+
|
|
|
| 179m1Ta
|
30,7(1) кэВ
|
1,42(8) мкс
|
|
|
(9/2)
|
|
|
| 179m2Ta
|
520,23(18) кэВ
|
335(45) нс
|
|
|
(1/2)+
|
|
|
| 179m3Ta
|
1252,61(23) кэВ
|
322(16) нс
|
|
|
(21/2)
|
|
|
| 179m4Ta
|
1317,3(4) кэВ
|
9,0(2) мс
|
ИП
|
179Ta
|
(25/2+)
|
|
|
| 179m5Ta
|
1327,9(4) кэВ
|
1,6(4) мкс
|
|
|
(23/2)
|
|
|
| 179m6Ta
|
2639,3(5) кэВ
|
54,1(17) мс
|
|
|
(37/2+)
|
|
|
| 180Ta
|
73
|
107
|
179,9474648(24)
|
8,154(6) ч
|
ЭЗ (86%)
|
180Hf
|
1+
|
|
|
| (14%)
|
180W
|
| 180m1Ta
|
75,3(14) кэВ
|
стабилен (>4,51016 лет)[1][прим. 1]
|
9
|
1,2(2)104
|
|
| 180m2Ta
|
1452,40(18) кэВ
|
31,2(14) мкс
|
|
|
15
|
|
|
| 180m3Ta
|
3679,0(11) кэВ
|
2,0(5) мкс
|
|
|
(22)
|
|
|
| 180m4Ta
|
4171,0+X кэВ
|
17(5) мкс
|
|
|
(23 24 25)
|
|
|
| 181Ta
|
73
|
108
|
180,9479958(20)
|
стабилен
|
7/2+
|
0,99988(2)
|
|
| 181m1Ta
|
6,238(20) кэВ
|
6,05(12) мкс
|
|
|
9/2
|
|
|
| 181m2Ta
|
615,21(3) кэВ
|
18(1) мкс
|
|
|
1/2+
|
|
|
| 181m3Ta
|
1485(3) кэВ
|
25(2) мкс
|
|
|
21/2
|
|
|
| 181m4Ta
|
2230(3) кэВ
|
210(20) мкс
|
|
|
29/2
|
|
|
| 182Ta
|
73
|
109
|
181,9501518(19)
|
114,43(3) сут
|
|
182W
|
3
|
|
|
| 182m1Ta
|
16,263(3) кэВ
|
283(3) мс
|
ИП
|
182Ta
|
5+
|
|
|
| 182m2Ta
|
519,572(18) кэВ
|
15,84(10) мин
|
|
|
10
|
|
|
| 183Ta
|
73
|
110
|
182,9513726(19)
|
5,1(1) сут
|
|
183W
|
7/2+
|
|
|
| 183mTa
|
73,174(12) кэВ
|
107(11) нс
|
|
|
9/2
|
|
|
| 184Ta
|
73
|
111
|
183,954008(28)
|
8,7(1) ч
|
|
184W
|
(5)
|
|
|
| 185Ta
|
73
|
112
|
184,955559(15)
|
49,4(15) мин
|
|
185W
|
(7/2+)#
|
|
|
| 185mTa
|
1308(29) кэВ
|
>1 мс
|
|
|
(21/2)
|
|
|
| 186Ta
|
73
|
113
|
185,95855(6)
|
10,5(3) мин
|
|
186W
|
(2,3)
|
|
|
| 186mTa
|
|
1,54(5) мин
|
|
|
|
|
|
| 187Ta
|
73
|
114
|
186,96053(21)#
|
2# мин
[>300 нс]
|
|
187W
|
7/2+#
|
|
|
| 188Ta
|
73
|
115
|
187,96370(21)#
|
20# с
[>300 нс]
|
|
188W
|
|
|
|
| 189Ta
|
73
|
116
|
188,96583(32)#
|
3# с
[>300 нс]
|
|
|
7/2+#
|
|
|
| 190Ta
|
73
|
117
|
189,96923(43)#
|
0,3# с
|
|
|
|
|
|
- Единственный изомер, распад которого никогда не был экспериментально обнаружен. Теоретически может претерпевать изомерный переход в 180Ta, распад в 180W или электронный захват в 180Hf.
Пояснения к таблице- Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
- Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
- Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
- Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и
- Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; 2200,2(18) означает 2200,2 ± 1,8.
Примечания
- 1 2 3 4 5 6 7 Данные приведены по Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.
- Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.
|
|