Изотопы германия

Нуклиды с атомным номером 32, но с разными массовыми числами.

Германий ( ₃₂ Ge) имеет пять природных изотопов : ⁷⁰ Ge, ⁷² Ge, ⁷³ Ge, ⁷⁴ Ge и ⁷⁶ Ge. Из них ⁷⁶ Ge очень малорадиоактивен, распадаясь путем двойного бета-распада с периодом полураспада 1,78×10 ²¹ год ^[4] (в 130 миллиардов раз больше возраста Вселенной ).

Стабильный ⁷⁴ Ge является наиболее распространенным изотопом, его естественное содержание составляет около 36%. ⁷⁶ Ge является наименее распространенным, его естественное содержание составляет около 7%. ^[5] При бомбардировке альфа-частицами изотопы ⁷² Ge и ⁷⁶ Ge будут генерировать стабильные ⁷⁵ As и ⁷⁷ Se, высвобождая при этом электроны высокой энергии. ^[6]

Также было синтезировано по крайней мере 27 радиоизотопов с атомной массой от 58 до 89. Наиболее стабильным из них является ⁶⁸ Ge, распадающийся в результате электронного захвата с периодом полураспада 270,95 дней. Он распадается на полезный с медицинской точки зрения позитронно-эмиссионный изотоп ⁶⁸ Ga. (Примечания об источнике этого изотопа и его медицинском использовании см . в генераторе галлия-68 .) Наименее стабильным из известных изотопов германия является ⁵⁹ Ge с периодом полураспада 13,3. РС.

В то время как большинство радиоизотопов германия распадаются в результате бета-распада , ⁶¹ Ge и ⁶⁵ Ge также могут распадаться в результате β + -задержанного испускания протонов . ^{[5] От 84} Ge до ⁸⁷ Ge также есть незначительные пути распада β − -задержанного нейтронного излучения . ^[5]

⁷⁶ Ge используется в экспериментах по изучению природы нейтрино при поиске безнейтринного двойного бета-распада .

⁷¹ Ge является наиболее стабильным нуклидом для изотонов с 39 нейтронами , период полураспада которого составляет 11,3 дня. Обратите внимание, что 39 – самое «нестабильное» нейтронное число среди чисел от 0 до 128 (сравните: 87 – самое «нестабильное» протонное число среди чисел от 1 до 105), все остальные числа (от 0 до 128) нейтронов имеют нуклид. с периодом полураспада 22,2 года и более (включая стабильные нуклиды ).

Список изотопов

1. ^m Ge – Возбужденный ядерный изомер .
2. ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
3. # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).
4. Период полураспада  — почти стабильный, период полураспада превышает возраст Вселенной .
5. # - Значения, отмеченные #, получены не только на основе экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе тенденций соседних нуклидов (TNN).
6. Способы распада:
7. Жирный символ в виде дочернего продукта — дочерний продукт стабилен.
8. ( ) значение вращения — указывает на вращение со слабыми аргументами присваивания.
9. Используется для генерации ⁶⁸ Ga.
10. Первичный радионуклид

• Угловой момент или субчастицы 3-го порядка опущены, поскольку спин(2)=0,45,45.

Рекомендации

• 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, Bibcode : 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 г. (Технический отчет ИЮПАК)». Чистая и прикладная химия . 78 (11): 2051–2066. дои : 10.1351/pac200678112051 .
• «Новости и уведомления: пересмотренные стандартные атомные веса». 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, Bibcode : 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.

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 массы: германий». ЦИАВ . 2009.
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 массы элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)». Чистая и прикладная химия . doi : 10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
4. А. М. Бакаляров; А. Я. Балыш; С.Т. Беляев; В.И. Лебедев; С.В. Жуков (2003). «Результаты эксперимента по исследованию двойного бета-распада германия-76». Физика частиц и ядер. Буквы . 2 (2): 77–81. arXiv : hep-ex/0309016 . Бибкод : 2003hep.ex....9016B.
5. Audi, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), «Оценка NUBASE свойств ядра и распада», Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A, doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
6. Посредством серии двух реакций:
   ⁴ He + ⁷² Ge → ⁷⁵ Se + ¹ n, ⁷⁵ Se распадается путем захвата электронов до ⁷⁵ As с периодом полураспада 120 дней,
   ⁷⁶ Ge + ¹ n → ⁷⁷ Ge, который затем подвергается бета-тестированию. распад до ⁷⁷ As с периодом полураспада 11,3 часа, который, в свою очередь, подвергается бета-распаду до ⁷⁷ Se с периодом полураспада 39 часов.
7. М. Агостини; и другие. (03.10.2023). «Окончательные результаты GERDA по периоду полураспада 76Ge с двумя нейтрино и двойным β-распадом». Письма о физических отзывах . 131 (14). Американское физическое общество (APS): 142501. arXiv : 2308.09795 . Бибкод : 2023PhRvL.131n2501A. дои : 10.1103/physrevlett.131.142501 . ISSN  0031-9007. PMID  37862664. S2CID  261049638.