✖


Jump to content

Висмут-209

Висмут-209, 209 С
Общий
Символ 209 С
Имена висмут-209, 209Би, Би-209
Протоны ( С ) 83
Нейтроны ( Н ) 126
Данные о нуклидах
Природное изобилие 100%
Период полураспада ( т 1/2 ) 2.01 × 10 19 годы [1]
масса изотопа 208.9803986 Да
Вращаться 9/2−
Избыточная энергия −18 258,461 ​ ± 2,4 кэВ
Энергия связи 7 847 .987 ± 1,7 кэВ
Родительские изотопы 209 Pb ( б − )
209 Ро ( β + )
213 В ( α )
Продукты распада 205 Тл
Режимы затухания
Режим затухания Энергия распада ( МэВ )
Альфа-излучение 3.1373
Изотопы висмута
Полная таблица нуклидов

Висмут-209 ( 209 Bi) — изотоп висмута , с самым длинным известным периодом полураспада среди всех радиоизотопов подвергающихся α-распаду ( альфа-распаду ). У него 83 протона и магическое число. [2] из 126 нейтронов, [2] и атомная масса 208,9803987 а.е.м. (единицы атомной массы). Первичный висмут полностью состоит из этого изотопа.

Свойства распада [ править ]

Долгое время считалось, что висмут-209 имеет самое тяжелое стабильное ядро ​​среди всех элементов, но в 2003 году исследовательская группа из Института пространственной астрофизики в Орсе, Франция , обнаружила, что 209 Bi претерпевает альфа-распад с периодом полураспада ≈19 экса лет (1,9 × 10 19 , или 19 квинтиллионов лет), [3] [4] более 10 9 раз превышает предполагаемый возраст Вселенной . [5] Самым тяжелым ядром, считающимся стабильным, теперь является свинец-208 , а самым тяжелым стабильным моноизотопным элементом является золото ( золото-197 ).

Теория ранее предсказывала период полураспада 4,6 × 10. 19 годы. Давно подозревали, что он радиоактивный. [6] В результате распада образуется альфа-частица с энергией 3,14 МэВ плюс таллий-205 . [3] [4]

Висмут-209 встречается в цепочке распада ряда нептуния.

Формы висмута-209 205 Тл :

209
83 Би
→ 205
81 Тл
+ 4
2 Он
[7]

Если его потревожить, он включится в цикл захвата нейтронов свинец-висмут от свинца-206/207/208 до висмута-209, несмотря на низкие сечения захвата. Даже таллий-205, продукт распада висмута-209, при полной ионизации превращается в свинец. [8]

Благодаря чрезвычайно длительному периоду полураспада практически для всех применений 209 Bi можно рассматривать как нерадиоактивный. Оно гораздо менее радиоактивно, чем человеческое мясо, поэтому не представляет реальной радиационной опасности. Хотя 209 Би является рекордсменом по периоду полураспада альфа-распада, у него нет самого длительного известного периода полураспада среди всех нуклидов; это различие принадлежит теллуру -128 ( 128 Te ) с периодом полураспада, оцениваемым в 7,7 × 10 24 лет двойным β-распадом ( двойным бета-распадом ). [9] [10] [11]

Период полураспада 209 Би был подтвержден в 2012 году итальянской командой в Гран-Сассо, которая сообщила (2,01 ± 0,08) × 10 19 годы. Они также сообщили о еще более длительном периоде полураспада альфа-распада. 209 Bi в первое возбужденное состояние 205 Tl (при 204 кэВ) оценен в 1,66 × 10 21 годы. [12] Несмотря на то, что это значение короче периода полураспада 128 Te, оба альфа-распада 209 Би является рекордсменом по самой тонкой естественной ширине линии любого измеримого физического возбуждения, оцененной соответственно в ΔЕ ~ 5,5 × 10. −43 эВ и ΔЕ~1,3×10 −44 эВ при применении принципа неопределенности [13] (двойной бета-распад мог бы производить энергетические линии только при безнейтринных переходах , чего пока не наблюдалось).

Приложения [ править ]

Поскольку весь первичный висмут представляет собой висмут-209, висмут-209 используется для всех обычных применений висмута, например, в качестве замены свинца . [14] [15] в косметике, [16] [17] в красках, [18] и в некоторых лекарствах, таких как Пепто-Бисмол . [5] [19] [20] Сплавы, содержащие висмут-209, такие как висмутовая бронза, использовались на протяжении тысячелетий. [21]

Синтез других элементов [ править ]

210 По можно производить бомбардировкой 209 Би с нейтронами в ядерном реакторе. [22] Всего около 100 грамм 210 Po производятся каждый год. [23] [22] 209 По и 208 По можно получить путем бомбардировки протонами 209 Би в циклотроне . [24] Астат также можно получить бомбардировкой 209 Би с альфа-частицами. [25] [26] [27] Следы 209 Би также использовался для создания золота в ядерных реакторах. [28] [29]

209 Bi использовался в качестве мишени для создания нескольких изотопов сверхтяжелых элементов, таких как дубний , [30] [31] [32] [33] борий , [30] [34] митнериум , [35] [36] [37] рентгений , [38] [39] [40] и нихоний . [41] [42] [43]

Формирование [ править ]

Первозданный [ править ]

Висмут-209 создается в заключительной части s -процесса. [а]

красных гигантов В звездах асимптотической ветви гигантов продолжается s -процесс (медленный процесс) с образованием висмута-209 и полония-210 путем захвата нейтронов как самых тяжелых образующихся элементов. [44] а последний быстро распадается. [44] Все элементы тяжелее его образуются в r-процессе , или быстром процессе, который происходит в течение первых пятнадцати минут сверхновых . [45] [44] Висмут-209 также создается во время r-процесса. [44]

Радиогенный [ править ]

Некоторый 209 Bi был создан радиогенным путем из нептуния цепочки распада . [46] Нептуний-237 — вымерший радионуклид , но его следы можно обнаружить в урановых рудах из-за реакций захвата нейтронов . [46] [47] Америций-241 , который используется в детекторах дыма. [48] распадается до нептуния-237.

См. также [ править ]

Примечания [ править ]

  1. ^ Красные горизонтальные линии с кружком на правом конце обозначают захват нейтронов ; синие стрелки, направленные вверх-влево, представляют бета-распад ; зеленые стрелки, направленные вниз-влево, обозначают альфа-распад ; Голубые/светло-зеленые стрелки, направленные вниз-вправо, обозначают захват электронов .
Зажигалка:
висмут-208 		Висмут-209 представляет собой
изотоп висмута ​ 		Тяжелее:
висмут-210
Продукт распада :
астат-213 ( α )
' полоний-209 ( β + )
свинец-209 ( б − )' 		Цепь распада
висмута-209 		Разлагается до:
' таллий-205 (α)'

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ауди, Г.; Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF) . Китайская физика C . 41 (3): 030001. Бибкод : 2017ChPhC..41c0001A . дои : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 .
  2. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Бланк, Б.; Риган, PH (2000). «Магические и дважды магические ядра» . Новости ядерной физики . 10 (4): 20–27. дои : 10.1080/10506890109411553 . S2CID   121966707 .
  3. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Дюме, Белль (23 апреля 2003 г.). «Висмут бьет рекорд периода полураспада альфа-распада» . Физикавеб.
  4. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Марсильяк, Пьер де; Ноэль Корон; Жерар Дамбье; Жак Леблан; Жан-Пьер Моалик (апрель 2003 г.). «Экспериментальное обнаружение α-частиц радиоактивного распада природного висмута». Природа . 422 (6934): 876–878. Бибкод : 2003Natur.422..876D . дои : 10.1038/nature01541 . ПМИД   12712201 . S2CID   4415582 .
  5. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Кин, Сэм (2011). Исчезающая ложка (и другие правдивые истории о безумии, любви и истории мира из Периодической таблицы элементов) . Нью-Йорк/Бостон: Книги Бэк-Бэй. стр. 158–160. ISBN  978-0-316-051637 .
  6. ^ Карвальо, Х.Г.; Пенна, М. (1972). «Альфа-активность 209
    С
    ". Письма в New Cimento . 3 (18): 720. doi : 10.1007/BF02824346 . S2CID   120952231 .
  7. ^ «Изотопные данные америция-241 в таблице Менделеева» .
  8. ^ Такахаши, К; Бойд, Р.Н.; Мэтьюз, Дж.Дж.; Ёкои, К. (октябрь 1987 г.). «Бета-распад сильно ионизированных атомов в связанном состоянии» . Физический обзор C . 36 (4): 1522–1528. Бибкод : 1987PhRvC..36.1522T . дои : 10.1103/PhysRevC.36.1522 . ISSN   0556-2813 . OCLC   1639677 . ПМИД   9954244 . Проверено 20 ноября 2016 г.
  9. ^ «Исследование благородного газа» . Архивировано из оригинала 28 сентября 2011 г. Проверено 10 января 2013 г. Информация о теллуре-128 и период полураспада. По состоянию на 14 июля 2009 г.
  10. ^ Ауди, Г.; Берсильон, О.; Блашо, Дж.; Вапстра, АХ (2003). «Оценка ядерных свойств и свойств распада NUBASE» . Ядерная физика А . 729 (1). Центр данных по атомной массе: 3–128. Бибкод : 2003НуФА.729....3А . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 .
  11. ^ «WWW-таблица радиоактивных изотопов: теллур» . Отдел ядерной науки Национальной лаборатории Лоуренса Беркли. 2008. Архивировано из оригинала 5 февраля 2010 г. Проверено 16 января 2010 г.
  12. ^ Дж. В. Биман; и др. (2012). «Первое измерение частичных ширин 209 Распад Bi на землю и в первые возбужденные состояния». Physical Review Letters . 108 (6): 062501. arXiv : 1110.3138 . Bibcode : 2012PhRvL.108f2501B . doi : 10.1103/PhysRevLett.108.062501 . PMID   22401 058 . S2CID   118686992 .
  13. ^ «Время жизни частиц из принципа неопределенности» .
  14. ^ Хоппер К.Д.; Король Ш.; Лобелл МЭ; ТенХаве ТР; Уивер Дж.С. (1997). «Грудь: защита от рентгеновского излучения в плоскости во время диагностической КТ грудной клетки — экранирование радиозащитной одеждой из висмута». Радиология . 205 (3): 853–8. дои : 10.1148/radiology.205.3.9393547 . ПМИД   9393547 .
  15. ^ Лозе, Иоахим; Зангль, Стефани; Отлично, Рита; Генш, Карл Отто; Дойбзер, Отмар (сентябрь 2007 г.). «Адаптация к научно-техническому прогрессу Директивы Приложения II 2000/53/EC» (PDF) . Европейская комиссия . Проверено 11 сентября 2009 г.
  16. ^ Мэйл, Фрэнк Дж.; Пфафф, Герхард; Рейндерс, Питер (2005). «Эффектные пигменты - прошлое, настоящее и будущее». Прогресс в области органических покрытий . 54 (3): 150. doi : 10.1016/j.porgcoat.2005.07.003 .
  17. ^ Пфафф, Герхард (2008). Пигменты со специальным эффектом: Технические основы и применение . Винцентц Нетворк ГмбХ. п. 36. ISBN  978-3-86630-905-0 .
  18. ^ Б. Гюнтер «Неорганические цветные пигменты» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана, Wiley-VCH, Вайнхайм, 2012.
  19. ^ Мадиш А., Моргнер А., Столте М., Мильке С. (декабрь 2008 г.). «Исследование вариантов лечения микроскопического колита». Экспертное мнение об исследуемых лекарствах . 17 (12): 1829–37. дои : 10.1517/13543780802514500 . ПМИД   19012499 . S2CID   72294495 .
  20. ^ Индекс Merck , 11-е издание, 1299 г.
  21. ^ Гордон, Роберт Б.; Ратледж, Джон В. (1984). «Висмутовая бронза из Мачу-Пикчу, Перу». Наука . 223 (4636). Американская ассоциация содействия развитию науки: 585–586. Бибкод : 1984Sci...223..585G . дои : 10.1126/science.223.4636.585 . JSTOR   1692247 . ПМИД   17749940 . S2CID   206572055 .
  22. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Росслер, Г. (2007). "Почему 210 Po?" (PDF) . Новости физики здоровья . Том 35, № 2. Общество физики физики . Архивировано (PDF) из оригинала 03 апреля 2014 г. Проверено 20 июня 2019 г.
  23. ^ «Швейцарское исследование: Полоний обнаружен в костях Арафата» . Аль Джазира . Проверено 7 ноября 2013 г.
  24. ^ Карвальо, Ф.; Фернандес, С.; Фесенко С.; Холм, Э.; Ховард, Б.; Мартин, П.; Фанеф, П.; Порчелли, Д.; Прёль, Г.; Твининг, Дж. (2017). Экологическое поведение полония . Серия технических отчетов. Том. 484. Вена: Международное агентство по атомной энергии. п. 22. ISBN  978-92-0-112116-5 . ISSN   0074-1914 .
  25. ^ Бартон, Джорджия; Гиорсо, А .; Перлман, И. (1951). «Радиоактивность изотопов астата» . Физический обзор . 82 (1): 13–19. Бибкод : 1951PhRv...82...13B . дои : 10.1103/PhysRev.82.13 . hdl : 2027/mdp.39015086480574 . (требуется подписка)
  26. ^ Ларсен, Р.Х.; Виланд, BW; Залуцкий, MRJ (1996). «Оценка внутренней циклотронной мишени для производства 211 Через 209 Би(α,2n) 211 При реакции». Applied Radiation and Isotopes . 47 (2): 135–143. doi : 10.1016/0969-8043(95)00285-5 . PMID   8852627 .
  27. ^ Нефедов В.Д.; Норсеев, Ю. В.; Торопова, М.А.; Халкин, Владимир Алексеевич (1968). «Астат». Российское химическое обозрение . 37 (2): 87–98. Бибкод : 1968RuCRv..37...87N . дои : 10.1070/RC1968v037n02ABEH001603 . S2CID   250775410 . (требуется подписка)
  28. ^ Алеклетт, К.; Моррисси, Д.; Лавленд, В.; Макгоги, П.; Сиборг, Г. (1981). «Энергетическая зависимость 209 Фрагментация Bi в релятивистских ядерных столкновениях». Physical Review C. 23 ( 3): 1044. Bibcode : 1981PhRvC..23.1044A . doi : 10.1103/PhysRevC.23.1044 .
  29. ^ Мэтьюз, Роберт (2 декабря 2001 г.). «Философский камень» . «Дейли телеграф» . Проверено 22 сентября 2020 г.
  30. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Мюнценберг; Хофманн, С.; Хессбергер, ФП; Рейсдорф, В.; Шмидт, К.Х.; Шнайдер, JHR; Армбрустер, П.; Сам, CC; Тума, Б. (1981). «Идентификация элемента 107 по α-корреляционным цепочкам». З. Физ. А. ​ 300 (1): 107–108. Бибкод : 1981ZPhyA.300..107M . дои : 10.1007/BF01412623 . S2CID   118312056 .
  31. ^ Хессбергер, ФП; Мюнценберг, Г.; Хофманн, С.; Агарвал, Ю.К.; Поппенсикер, К.; Рейсдорф, В.; Шмидт, К.-Х.; Шнайдер, JRH; Шнайдер, WFW; Шотт, HJ; Армбрустер, П.; Тума, Б.; Сам, К.-К.; Вермюлен, Д. (1985). «Новые изотопы 258 105, 257 105, 254 Лр и 253 Lr". Z. Phys. A. 322 ( 4): 4. Bibcode : 1985ZPhyA.322..557H . doi : 10.1007/BF01415134 . S2CID   100784990 .
  32. ^ Ф.П. Хессбергер; Хофманн, С.; Акерманн, Д.; Нинов В.; Лейно, М.; Мюнценберг, Г.; Саро, С.; Лаврентьев А.; Попеко, АГ; Еремин А.В.; Стодель, Ч. (2001). «Свойства распада нейтронодефицитных изотопов 256,257 ДБ, 255 РФ, 252,253 Lr" . Eur. Phys. JA . 12 (1): 57–67. Бибкод : 2001EPJA...12...57H . doi : 10.1007/s100500170039 . S2CID   117896888. Архивировано из оригинала 05.05.2002 г. 10.
  33. ^ Леппянен, А.-П. (2005). Исследования альфа-распада и мечения распада тяжелых элементов с использованием сепаратора RITU (PDF) (Диссертация). Университет Ювяскюля. стр. 83–100. ISBN  978-951-39-3162-9 . ISSN   0075-465X .
  34. ^ Нельсон, С.; Грегорич, К.; Драгоевич И.; Гарсия, М.; Гейтс, Дж.; Судове, Р.; Ниче, Х. (2008). «Самый легкий изотоп Bh, полученный в результате реакции Bi209 (Cr52,n) Bh260». Письма о физических отзывах . 100 (2): 22501. Бибкод : 2008PhRvL.100b2501N . doi : 10.1103/PhysRevLett.100.022501 . ПМИД   18232860 . S2CID   1242390 .
  35. ^ Мюнценберг, Г.; и др. (1982). «Наблюдение одного коррелированного α-распада в реакции 58 Фе вкл. 209 Bi→ 267 109". Журнал физики А. 309 ( 1): 89–90. Бибкод : 1982ZPhyA.309...89M . doi : 10.1007/BF01420157 . S2CID   120062541 .
  36. ^ Мюнценберг, Г.; Хофманн, С.; Хессбергер, ФП; и др. (1988). «Новые результаты по элементу 109». Журнал физики А. 330 (4): 435–436. Бибкод : 1988ZPhyA.330..435M . дои : 10.1007/BF01290131 . S2CID   121364541 .
  37. ^ Хофманн, С.; Хессбергер, ФП; Нинов В.; и др. (1997). «Функция возбуждения для производства 265 108 и 266 109». Journal of Physics A. 358 ( 4): 377–378. Бибкод : 1997ZPhyA.358..377H . doi : 10.1007/s002180050343 . S2CID   124304673 .
  38. ^ Хофманн, С.; Нинов В.; Хессбергер, ФП; Армбрустер, П.; Фолджер, Х.; Мюнценберг, Г.; Шотт, HJ; Попеко, АГ; и др. (1995). «Новый элемент 111». Журнал физики А. 350 (4): 281–282. Бибкод : 1995ZPhyA.350..281H . дои : 10.1007/BF01291182 . S2CID   18804192 .
  39. ^ Хофманн, С.; Хессбергер, ФП; Акерманн, Д.; Мюнценберг, Г.; Анталич, С.; Кагарда, П.; Киндлер, Б.; Кожухарова Дж.; и др. (2002). «Новые результаты по элементам 111 и 112». Европейский физический журнал А. 14 (2): 147–157. Бибкод : 2002EPJA...14..147H . дои : 10.1140/epja/i2001-10119-x . S2CID   8773326 .
  40. ^ Морита, К.; Моримото, КК; Кадзи, Д.; Гото, С.; Хаба, Х.; Идегути, Э.; Канунго, Р.; Катори, К.; Кура, Х.; Кудо, Х.; Ониши, Т.; Одзава, А.; Питер, Джей Си; Суда, Т.; Суэки, К.; Танихата, И.; Токанай, Ф.; Сюй, Х.; Еремин А.В.; Йонеда, А.; Ёсида, А.; Чжао, Ю.-Л.; Чжэн, Т. (2004). «Состояние исследований тяжелых элементов с использованием GARIS в RIKEN». Ядерная физика А . 734 : 101–108. Бибкод : 2004НуФА.734..101М . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2004.01.019 .
  41. ^ Морита, Косуке; Моримото, Кодзи; Кадзи, Дайя; Акияма, Такахиро; Гото, Син-Ичи; Хаба, Хиромицу; Идегути, Эйдзи; Канунго, Ритупарна; и др. (2004). «Опыт по синтезу 113-го элемента в реакции 209 С( 70 Зн, н) 278 113». Журнал Физического общества Японии . 73 (10): 2593–2596. Бибкод : 2004JPSJ...73.2593M . doi : 10.1143/JPSJ.73.2593 .
  42. ^ Барбер, Роберт С.; Карол, Пол Дж; Накахара, Хиромичи; Вардачи, Эмануэле; Фогт, Эрих В. (2011). «Открытие элементов с атомными номерами больше или равными 113 (Технический отчет ИЮПАК)» . Чистая и прикладная химия . 83 (7): 1485. doi : 10.1351/PAC-REP-10-05-01 .
  43. ^ К. Моримото, Кадзи, Хаба, Озэки, Кадзута, Юки; Вакабаяси, Ясуо; Танака, Кенго и др. в производстве и распаде изотопа, 278 113, 113-го элемента». Журнал Физического общества Японии . 81 (10): 103201. arXiv : 1209.6431 . Бибкод : 2012JPSJ...81j3201M . doi : 10.1143/JPSJ.81.103201 . S2CID   119217928 .
  44. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Бербидж, EM; Бербидж, Греция; Фаулер, Вашингтон; Хойл, Ф. (1957). «Синтез элементов в звездах» . Обзоры современной физики . 29 (4): 547–650. Бибкод : 1957РвМП...29..547Б . дои : 10.1103/RevModPhys.29.547 .
  45. ^ Чессон, Эрик и Стив Макмиллан. Астрономия сегодня. 6-е изд. Сан-Франциско: Pearson Education, 2008.
  46. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Пеппард, Д.Ф.; Мейсон, GW; Грей, PR; Мех, Дж. Ф. (1952). «Возникновение ряда (4n + 1) в природе» (PDF) . Журнал Американского химического общества . 74 (23): 6081–6084. дои : 10.1021/ja01143a074 .
  47. ^ Ч.Р. Хаммонд (2004). Элементы в Справочнике по химии и физике (81-е изд.). ЦРК Пресс. ISBN  978-0-8493-0485-9 .
  48. ^ «Детекторы дыма и америций» . Информационный документ по ядерным вопросам . 35 . Урановый информационный центр . Май 2002 г. Архивировано из оригинала 3 марта 2008 г. Проверено 2 сентября 2022 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Bismuth-209&oldid=1224318146"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 4ccc0ceed3c55edc8c04321ebea75951__1715954820
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/4c/51/4ccc0ceed3c55edc8c04321ebea75951.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Bismuth-209 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)