stringtranslate.com

Изотопы стронция

Щелочноземельный металл стронций ( 38 Sr) имеет четыре стабильных природных изотопа : 84 Sr (0,56%), 86 Sr (9,86%), 87 Sr (7,0%) и 88 Sr (82,58%). Его стандартный атомный вес составляет 87,62(1).

Только 87 Sr радиогенен ; он образуется в результате распада радиоактивного щелочного металла 87 Rb , период полураспада которого составляет 4,88×10 10 лет (т.е. более чем в три раза дольше, чем нынешний возраст Вселенной ). Таким образом, в любом материале имеется два источника 87 Sr: первичный, образующийся в процессе нуклеосинтеза вместе с 84 Sr, 86 Sr и 88 Sr; и образовавшийся в результате радиоактивного распада 87 Rb. Отношение 87 Sr/ 86 Sr является параметром, который обычно указывается при геологических исследованиях; [4] соотношения в минералах и горных породах имеют значения от примерно 0,7 до более 4,0 (см. рубидий-стронциевое датирование ). Поскольку стронций имеет электронную конфигурацию, аналогичную конфигурации кальция , он легко заменяет кальций в минералах .

Помимо четырех стабильных изотопов, известно, что существуют тридцать два нестабильных изотопа стронция в диапазоне от 73 Sr до 108 Sr. Радиоактивные изотопы стронция в первую очередь распадаются на соседние элементы иттрий ( 89 Sr и более тяжелые изотопы посредством бета-минус-распада). ) и рубидий ( 85 Sr, 83 Sr и более легкие изотопы, посредством эмиссии позитронов или захвата электронов ). Самыми долгоживущими из этих изотопов и наиболее изученными являются 90 Sr с периодом полураспада 28,9 лет, 85 Sr с периодом полураспада 64,853 дня и 89 Sr ( 89 Sr) с периодом полураспада 50,57 дней. Все остальные изотопы стронция имеют период полураспада менее 50 дней, большинство из которых менее 100 минут.

Стронций-89 — искусственный радиоизотоп, используемый при лечении рака костей; [5] в этом приложении используется его химическое сходство с кальцием, что позволяет ему заменять кальций в костных структурах. В случаях, когда у онкологических больных наблюдаются обширные и болезненные костные метастазы , введение 89 Sr приводит к доставке бета-частиц непосредственно к раковым участкам кости, где обмен кальция наибольший. Стронций-90 — побочный продукт ядерного деления , присутствующий в ядерных осадках . Чернобыльская ядерная авария 1986 года загрязнила обширную территорию 90 Sr. [6] Он вызывает проблемы со здоровьем, поскольку заменяет кальций в костях , предотвращая его выведение из организма. Поскольку это долговечный высокоэнергетический бета- излучатель, он используется в устройствах SNAP ( Системы для вспомогательной ядерной энергии ). Эти устройства перспективны для использования на космических кораблях , удаленных метеостанциях, навигационных буях и т. д., где требуется легкий, долговечный ядерно-электрический источник энергии.

В 2020 году исследователи обнаружили, что зеркальные нуклиды 73 Sr и 73 Br ведут себя по отношению друг к другу не так, как ожидалось. [7]

Список изотопов

  1. ^ m Sr – Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - Атомная масса отмечена #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).
  4. ^ ab # - Значения, отмеченные #, получены не только на основе экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе тенденций соседних нуклидов (TNN).
  5. ^ Способы распада:
  6. ^ Дочерний жирный курсив — дочерний продукт почти стабилен.
  7. ^ Жирный символ в виде дочернего продукта — дочерний продукт стабилен.
  8. ^ ( ) значение вращения — указывает на вращение со слабыми аргументами присваивания.
  9. ^ Предполагается, что распадается на β + β + до 84 Kr.
  10. ^ Используется при датировании рубидия и стронция.
  11. ^ abc Продукт деления

Рекомендации

  1. ^ 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.
  2. ^ «Стандартные атомные веса: стронций». ЦИАВ . 1969.
  3. ^ 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 . doi : 10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  4. ^ Дикин, Алан П. (2018). Радиогенно-изотопная геология (3-е изд.). Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-09944-9.
  5. ^ Редди, Иашвер К.; Робинсон, Ральф Г.; Мэнсфилд, Карл М. (январь 1986 г.). «Стронций 89 для паллиативного лечения костных метастазов». Журнал Национальной медицинской ассоциации . 78 (1): 27–32. ISSN  0027-9684. ПМК 2571189 . ПМИД  2419578. 
  6. ^ Уилкен, РД; Диль, Р. (1987). «Стронций-90 в пробах окружающей среды Северной Германии до и после чернобыльской аварии». Радиохимика Акта . 41 (4): 157–162. дои :10.1524/ract.1987.41.4.157. S2CID  99369165.
  7. ^ «Открытие группы под руководством Лоуэлла Массачусетского университета бросает вызов ядерной теории» . Космическая газета . Проверено 26 июня 2022 г.
  8. ^ аб Ониши, Тецуя; Кубо, Тосиюки; Кусака, Кенсуке; и другие. (2010). «Идентификация 45 новых нейтронно-богатых изотопов, полученных в результате деления пучка 238U в полете при энергии 345 МэВ/нуклон». Дж. Физ. Соц. Япония . Физическое общество Японии. 79 (7): 073201. arXiv : 1006.0305 . Бибкод : 2010JPSJ...79g3201T. дои : 10.1143/JPSJ.79.073201 .
  9. ^ Сумикама, Т.; и другие. (2021). «Наблюдение новых нейтронно-богатых изотопов вблизи 110Zr». Физический обзор C . 103 (1): 014614. Бибкод : 2021PhRvC.103a4614S. doi : 10.1103/PhysRevC.103.014614. hdl : 10261/260248 . S2CID  234019083.