Изотопы титана
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Стандартный атомный вес А р °(Если) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Природный титан ( 22 Ti) состоит из пяти стабильных изотопов ; 46 Из, 47 Из, 48 Из, 49 Ти и 50 Ти с 48 Ti является наиболее распространенным (73,8% естественного содержания ). двадцать один радиоизотоп , наиболее стабильным из которых является Охарактеризован 44 Ти с периодом полураспада 60 лет, 45 Ти с периодом полураспада 184,8 минут, 51 Ti с периодом полураспада 5,76 минут и 52 Ти с периодом полураспада 1,7 минуты. Период полураспада всех остальных радиоактивных изотопов составляет менее 33 секунд, а у большинства из них период полураспада составляет менее полсекунды. [4]
Изотопы титана имеют атомную массу от 39,00 u ( 39 Ti) до 64,00 дюйма ( 64 Ти). Первичный режим распада изотопов более легких, чем стабильные изотопы (легче, чем 46 Ti) представляет собой β + и основной режим для более тяжелых (тяжелее, чем 50 Ti) представляет собой β − ; их соответствующими продуктами распада являются изотопы скандия , а первичными продуктами после них являются изотопы ванадия . [4]
Список изотопов
[ редактировать ]Нуклид [n 1] | С | Н | Изотопная масса ( Да ) [n 2] [n 3] | Период полураспада [n 4] | Разлагаться режим [n 5] | Дочь изотоп [№ 6] | Спин и паритет [n 7] [n 4] | Природное изобилие (молярная доля) | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Энергия возбуждения | Нормальная пропорция | Диапазон вариаций | |||||||||||||||||
39 Из | 22 | 17 | 39.00161(22)# | 31(4) мс [31(+6-4) мс] | б + , р (85%) | 38 Что | 3/2+# | ||||||||||||
б + (15%) | 39 наук | ||||||||||||||||||
б + , 2р (<.1%) | 37 К | ||||||||||||||||||
40 Из | 22 | 18 | 39.99050(17) | 53,3(15) мс | б + (56.99%) | 40 наук | 0+ | ||||||||||||
б + , р (43,01%) | 39 Что | ||||||||||||||||||
41 Из | 22 | 19 | 40.98315(11)# | 80,4(9) мс | б + , р (>99,9%) | 40 Что | 3/2+ | ||||||||||||
б + (<.1%) | 41 наук | ||||||||||||||||||
42 Из | 22 | 20 | 41.973031(6) | 199(6) мс | б + | 42 наук | 0+ | ||||||||||||
43 Из | 22 | 21 | 42.968522(7) | 509(5) мс | б + | 43 наук | 7/2− | ||||||||||||
43м1 Из | 313,0(10) кэВ | 12,6(6) мкс | (3/2+) | ||||||||||||||||
43м2 Из | 3066,4(10) кэВ | 560(6) нс | (19/2−) | ||||||||||||||||
44 Из | 22 | 22 | 43.9596901(8) | 60,0(11) и | ЕС | 44 наук | 0+ | ||||||||||||
45 Из | 22 | 23 | 44.9581256(11) | 184,8(5) мин. | б + | 45 наук | 7/2− | ||||||||||||
46 Из | 22 | 24 | 45.9526316(9) | Стабильный | 0+ | 0.0825(3) | |||||||||||||
47 Из | 22 | 25 | 46.9517631(9) | Стабильный | 5/2− | 0.0744(2) | |||||||||||||
48 Из | 22 | 26 | 47.9479463(9) | Стабильный | 0+ | 0.7372(3) | |||||||||||||
49 Из | 22 | 27 | 48.9478700(9) | Стабильный | 7/2− | 0.0541(2) | |||||||||||||
50 Из | 22 | 28 | 49.9447912(9) | Стабильный | 0+ | 0.0518(2) | |||||||||||||
51 Из | 22 | 29 | 50.946615(1) | 5,76(1) мин. | б − | 51 V | 3/2− | ||||||||||||
52 Из | 22 | 30 | 51.946897(8) | 1,7(1) мин. | б − | 52 V | 0+ | ||||||||||||
53 Из | 22 | 31 | 52.94973(11) | 32,7(9) с | б − | 53 V | (3/2)− | ||||||||||||
54 Из | 22 | 32 | 53.95105(13) | 1,5(4) с | б − | 54 V | 0+ | ||||||||||||
55 Из | 22 | 33 | 54.95527(16) | 490(90) мс | б − | 55 V | 3/2−# | ||||||||||||
56 Из | 22 | 34 | 55.95820(21) | 164(24) мс | б − (>99,9%) | 56 V | 0+ | ||||||||||||
б − , n (<.1%) | 55 V | ||||||||||||||||||
57 Из | 22 | 35 | 56.96399(49) | 60(16) мс | б − (>99,9%) | 57 V | 5/2−# | ||||||||||||
б − , n (<.1%) | 56 V | ||||||||||||||||||
58 Из | 22 | 36 | 57.96697(75)# | 54(7) мс | б − | 58 V | 0+ | ||||||||||||
59 Из | 22 | 37 | 58.97293(75)# | 30(3) мс | б − | 59 V | (5/2−)# | ||||||||||||
60 Из | 22 | 38 | 59.97676(86)# | 22(2) мс | б − | 60 V | 0+ | ||||||||||||
61 Из | 22 | 39 | 60.98320(97)# | 10# мс [>300 нс] | б − | 61 V | 1/2−# | ||||||||||||
б − , н | 60 V | ||||||||||||||||||
62 Из | 22 | 40 | 61.98749(97)# | 10# мс | 0+ | ||||||||||||||
63 Из | 22 | 41 | 62.99442(107)# | 3# мс | 1/2−# | ||||||||||||||
64 Из [5] | 22 | 42 | 63.998410(640)# | 5# мс [>620 нс] | 0+ | ||||||||||||||
Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы: |
- ^ м Ti – Возбужденный ядерный изомер .
- ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
- ^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).
- ^ Перейти обратно: а б # – Значения, отмеченные #, получены не только на основе экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов соседних нуклидов (TNN).
- ^ Режимы распада:
ЕС: Захват электрона н: Нейтронная эмиссия п: Протонная эмиссия - ^ Жирный символ в виде дочернего продукта — дочерний продукт стабилен.
- ^ ( ) значение вращения — указывает на вращение со слабыми аргументами присваивания.
Титан-44
[ редактировать ]Титан-44 ( 44 Ti) представляет собой радиоактивный изотоп титана, который подвергается захвату электронов до возбужденного состояния скандия -44 с периодом полураспада 60 лет, прежде чем перейти в основное состояние. 44 Sc и в конечном итоге 44 Ca заселены. [6] Поскольку титан-44 может подвергаться только захвату электронов, период его полураспада увеличивается по мере ионизации, и он становится стабильным в полностью ионизированном состоянии (то есть с зарядом +22). [7]
Титан-44 производится в относительном количестве в -процессе альфа звездного нуклеосинтеза и на ранних стадиях взрывов сверхновых . [8] Он образуется, когда кальций-40 сливается с альфа-частицей ( ядром гелия-4 ) в высокотемпературной среде звезды; полученный 44 Ядро Ti затем может слиться с другой альфа-частицей, образуя хром-48. Возраст сверхновых можно определить путем измерения гамма- излучения титана-44 и его содержания. [7] Он наблюдался в остатке сверхновой Кассиопеи А и SN 1987A при относительно высокой концентрации, что является следствием замедленного распада в результате ионизирующих условий. [6] [7]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- ^ «Стандартные атомные массы: титан» . ЦИАВ . 1993.
- ^ Прохаска, Томас; Ирргехер, Йоханна; Бенефилд, Жаклин; Бёлке, Джон К.; Чессон, Лесли А.; Коплен, Тайлер Б.; Дин, Типинг; Данн, Филип Дж. Х.; Грёнинг, Манфред; Холден, Норман Э.; Мейер, Харро Эй Джей (04 мая 2022 г.). «Стандартные атомные веса элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)» . Чистая и прикладная химия . дои : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 .
- ^ Перейти обратно: а б Барбалаче, Кеннет Л. (2006). «Таблица Менделеева: Титан — Титан» . Проверено 26 декабря 2006 г.
- ^ Тарасов О.Б. (20 мая 2013 г.). «Сечения образования фрагментации 82 Se как индикаторы оболочечных эффектов в богатых нейтронами изотопах вблизи линии капель» . Физический обзор C . 87 (5): 054612. arXiv : 1303.7164 . Бибкод : 2013PhRvC..87e4612T . дои : 10.1103/PhysRevC.87.054612 .
- ^ Перейти обратно: а б Мотидзуки, Ю.; Кумагай, С. (2004). «Радиоактивность ключевого изотопа 44 Ti в SN 1987A». Материалы конференции AIP . 704 (1): 369–374. arXiv : astro-ph/0312620 . Bibcode : 2004AIPC..704..369M . CiteSeerX 10.1.1.315.8412 . doi : 10.1063/1.173 7130 . S2CID 1700673 .
- ^ Перейти обратно: а б с Мотидзуки, Ю.; Такахаши, К.; Янка, Х.-Т.; Хиллебрандт, В.; Диль, Р. (2008). «Титан-44: его эффективная скорость распада в остатках молодых сверхновых и его содержание в Cas A». Астрономия и астрофизика . 346 (3): 831–842. arXiv : astro-ph/9904378 .
- ^ Фрайер, К.; Димонте, Г.; Эллингер, Э.; Хангерфорд, А.; Карес, Б.; Магкоциос, Г.; Рокфеллер, Г.; Тиммс, Ф.; Вудворд, П.; Янг, П. (2011). Нуклеосинтез во Вселенной, понимание 44 PDF ( ) Научные достижения ADTSC (отчет). Лос-Аламосская национальная лаборатория. стр. 100-1 42–43.
- Массы изотопов из:
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), « Оценка NUBASE свойств ядра и распада» , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Бибкод : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
- Изотопный состав и стандартные атомные массы из:
- де Лаэтер, Джон Роберт ; Бёлке, Джон Карл; Де Бьевр, Поль; Хидака, Хироши; Пейзер, Х. Штеффен; Росман, Кевин-младший; Тейлор, Филип Д.П. (2003). «Атомные массы элементов. Обзор 2000 г. (Технический отчет ИЮПАК)» . Чистая и прикладная химия . 75 (6): 683–800. дои : 10.1351/pac200375060683 .
- Визер, Майкл Э. (2006). «Атомные массы элементов 2005 (Технический отчет ИЮПАК)» . Чистая и прикладная химия . 78 (11): 2051–2066. дои : 10.1351/pac200678112051 .
- «Новости и уведомления: пересмотренные стандартные атомные массы» . Международный союз теоретической и прикладной химии . 19 октября 2005 г.
- Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), « Оценка NUBASE свойств ядра и распада» , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Бибкод : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
- Национальный центр ядерных данных . «База данных NuDat 2.x» . Брукхейвенская национальная лаборатория .
- Холден, Норман Э. (2004). «11. Таблица изотопов». В Лиде, Дэвид Р. (ред.). Справочник CRC по химии и физике (85-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9 .