Ізотопи радію

Ізото́пи ра́дію — різновиди хімічного елемента радію з різною кількістю нейтронів у атомному ядрі. Відомі ізотопи радію з масовими числами від 202 до 234 (кількість протонів 88, нейтронів від 114 до 146) та 12 ядерних ізомерів радію.

Радій не має ні стабільних ізотопів, ані ізотопів із гігантським періодом напіврозпаду, тому в природі ізотопи радію зустрічаються тільки в слідових кількостях як проміжний продукт розпаду природних урану і торію. З них найпоширеніший ²²⁶Ra (період напіврозпаду 1600 років, входить до радіоактивного ряду урану-238). Також зустрічаються ²²³Ra, ²²⁴Ra, ²²⁵Ra, ²²⁸Ra.

Найбільш довгоживучі з ізотопів радію ²²⁶Ra (період напіврозпаду 1600 років) і ²²⁸Ra (період напіврозпаду 5,75 року). Інші ізотопи мають період напіврозпаду менше місяця.

Історичні назви[ред. | ред. код]

Деякі ізотопи радію під час відкриття не були коректно ідентифіковані як хімічні елементи, тому отримували власні назви:

Актиній Х (AcX) — ²²³Ra.
Торій X (ThX) — ²²⁴Ra.
Радій (Ra) — ²²⁶Ra (назва ізотопу згодом дала назву хімічному елементу).
Мезоторій 1 (MsTh₁) — ²²⁸Ra.

Таблиця ізотопів радію[ред. | ред. код]

Символ нукліда	Історична назва	Z(p)	N(n)	Маса ізотопу^[1] (а. о. м.)	Період напіврозпаду^[2] (T_1/2)	Канал розпаду	Продукт розпаду	Спін і парність ядра^[2]	Поширеність ізотопу в природі
Символ нукліда	Історична назва	Енергія збудження			Період напіврозпаду^[2] (T_1/2)	Канал розпаду	Продукт розпаду	Спін і парність ядра^[2]	Поширеність ізотопу в природі
²⁰¹Ra^[3]		88	113		8+40 −4 мс	α	¹⁹⁷Rn	(3/2−)
^201mRa^[4]		260(30) кеВ			1.6+7.7 −0.7 мс	α	^197mRn	(13/2+)
²⁰²Ra		88	114	202.00989(7)	3.8+1.3 −0.8 мс^[3]	α	¹⁹⁸Rn	0+
²⁰³Ra		88	115	203,00927(9)	4(3) мс	α	¹⁹⁹Rn	(3/2−)
²⁰³Ra		88	115	203,00927(9)	4(3) мс	β⁺ (рідко)	²⁰³Fr	(3/2−)
^203mRa		220(90) кеВ			41(17) мс	α	¹⁹⁹Rn	(13/2+)
^203mRa		220(90) кеВ			41(17) мс	β⁺ (рідко)	²⁰³Fr	(13/2+)
²⁰⁴Ra		88	116	204,006500(17)	60(11) мс [59(+12−9) мс]	α (99,7 %)	²⁰⁰Rn	0+
²⁰⁴Ra		88	116	204,006500(17)	60(11) мс [59(+12−9) мс]	β⁺ (0,3 %)	²⁰⁴Fr	0+
²⁰⁵Ra		88	117	205,00627(9)	220(40) мс [210(+60−40) мс]	α	²⁰¹Rn	(3/2−)
²⁰⁵Ra		88	117	205,00627(9)	220(40) мс [210(+60−40) мс]	β⁺ (рідко)	²⁰⁵Fr	(3/2−)
^205mRa		310(110)# кеВ			180(50) мс [170(+60−40) мс]	α	²⁰¹Rn	(13/2+)
^205mRa		310(110)# кеВ			180(50) мс [170(+60−40) мс]	ІП (рідко)	²⁰⁵Ra	(13/2+)
²⁰⁶Ra		88	118	206,003827(19)	0,24(2) с	α	²⁰²Rn	0+
²⁰⁷Ra		88	119	207,00380(6)	1,3(2) с	α (90 %)	²⁰³Rn	(5/2−, 3/2−)
²⁰⁷Ra		88	119	207,00380(6)	1,3(2) с	β⁺ (10 %)	²⁰⁷Fr	(5/2−, 3/2−)
^207mRa		560(50) кеВ			57(8) мс	ІП (85 %)	²⁰⁷Ra	(13/2+)
						α (15 %)	²⁰³Rn
						β⁺ (0,55 %)	²⁰⁷Fr
²⁰⁸Ra		88	120	208,001840(17)	1,3(2) с	α (95 %)	²⁰⁴Rn	0+
²⁰⁸Ra		88	120	208,001840(17)	1,3(2) с	β⁺ (5 %)	²⁰⁸Fr	0+
^208mRa		1800(200) кеВ			270 нс			(8+)
²⁰⁹Ra		88	121	209,00199(5)	4,6(2) с	α (90 %)	²⁰⁵Rn	5/2−
²⁰⁹Ra		88	121	209,00199(5)	4,6(2) с	β⁺ (10 %)	²⁰⁹Fr	5/2−
²¹⁰Ra		88	122	210,000495(16)	3,7(2) с	α (96 %)	²⁰⁶Rn	0+
²¹⁰Ra		88	122	210,000495(16)	3,7(2) с	β⁺ (4 %)	²¹⁰Fr	0+
^210mRa		1800(200) кеВ			2,24 мкс			(8+)
²¹¹Ra		88	123	211,000898(28)	13(2) с	α (97 %)	²⁰⁷Rn	5/2(−)
²¹¹Ra		88	123	211,000898(28)	13(2) с	β⁺ (3 %)	²¹¹Fr	5/2(−)
²¹²Ra		88	124	211,999794(12)	13,0(2) с	α (85 %)	²⁰⁸Rn	0+
²¹²Ra		88	124	211,999794(12)	13,0(2) с	β⁺ (15 %)	²¹²Fr	0+
^212m1Ra		1958,4(5) кеВ			10,9(4) мкс			(8)+
^212m2Ra		2613,4(5) кеВ			0,85(13) мкс			(11)−
²¹³Ra		88	125	213,000384(22)	2,74(6) хв	α (80 %)	²⁰⁹Rn	1/2−
²¹³Ra		88	125	213,000384(22)	2,74(6) хв	β⁺ (20 %)	²¹³Fr	1/2−
^213mRa		1769(6) кеВ			2,1(1) мс	ІП (99 %)	²¹³Ra	17/2−#
^213mRa		1769(6) кеВ			2,1(1) мс	α (1 %)	²⁰⁹Rn	17/2−#
²¹⁴Ra		88	126	214,000108(10)	2,46(3) с	α (99,94 %)	²¹⁰Rn	0+
²¹⁴Ra		88	126	214,000108(10)	2,46(3) с	β⁺ (0,06 %)	²¹⁴Fr	0+
²¹⁵Ra		88	127	215,002720(8)	1,55(7) мс	α	²¹¹Rn	(9/2+)#
^215m1Ra		1877,8(5) кеВ			7,1(2) мкс			(25/2+)
^215m2Ra		2246,9(5) кеВ			1,39(7) мкс			(29/2−)
^215m3Ra		3756,6(6)+X кэВ			0,555(10) мкс			(43/2−)
²¹⁶Ra		88	128	216,003533(9)	182(10) нс	α	²¹²Rn	0+
²¹⁶Ra		88	128	216,003533(9)	182(10) нс	ЕЗ (1⋅10⁻⁸%)	²¹⁶Fr	0+
²¹⁷Ra		88	129	217,006320(9)	1,63(17) мкс	α	²¹³Rn	(9/2+)
²¹⁸Ra		88	130	218,007140(12)	25,2(3) мкс	α	²¹⁴Rn	0+
²¹⁸Ra		88	130	218,007140(12)	25,2(3) мкс	β⁺β⁺ (рідко)	²¹⁸Rn	0+
²¹⁹Ra		88	131	219,010085(9)	10(3) мс	α	²¹⁵Rn	(7/2)+
²²⁰Ra		88	132	220,011028(10)	17,9(14) мс	α	²¹⁶Rn	0+
²²¹Ra		88	133	221,013917(5)	28(2) с	α	²¹⁷Rn	5/2+
²²¹Ra		88	133	221,013917(5)	28(2) с	КР (1,2⋅10⁻¹⁰%)	²⁰⁷Pb ¹⁴C	5/2+
²²²Ra		88	134	222,015375(5)	38,0(5) с	α	²¹⁸Rn	0+
²²²Ra		88	134	222,015375(5)	38,0(5) с	КР (3⋅10⁻⁸%)	²⁰⁸Pb ¹⁴C	0+
²²³Ra^{[прим. 1]}	Актиній X	88	135	223,0185022(27)	11,43(5) сут	α	²¹⁹Rn	3/2+	слідові кількості^{[прим. 2]}
²²³Ra^{[прим. 1]}	Актиній X	88	135	223,0185022(27)	11,43(5) сут	КР (6,4⋅10⁻⁸%)	²⁰⁹Pb ¹⁴C	3/2+	слідові кількості^{[прим. 2]}
²²⁴Ra	Торій X	88	136	224,0202118(24)	3,6319(23) доби	α	²²⁰Rn	0+	слідові кількості^{[прим. 3]}
²²⁴Ra	Торій X	88	136	224,0202118(24)	3,6319(23) доби	КР (4,3⋅10⁻⁹%)	²¹⁰Pb ¹⁴C	0+	слідові кількості^{[прим. 3]}
²²⁵Ra		88	137	225,023612(3)	14,9(2) доби	β⁻	²²⁵Ac	1/2+
²²⁶Ra	Радій	88	138	226,0254098(25)	1600(7) років	α	²²²Rn	0+	слідові кількості^{[прим. 4]}
						β⁻β⁻ (рідко)	²²⁶Th
						КР (2,6⋅10⁻⁹%)	²¹²Pb ¹⁴C
²²⁷Ra		88	139	227,0291778(25)	42,2(5) хв	β⁻	²²⁷Ac	3/2+
²²⁸Ra	Мезоторій 1	88	140	228,0310703(26)	5,75(3) року	β⁻	²²⁸Ac	0+	слідові кількості^{[прим. 3]}
²²⁹Ra		88	141	229,034958(20)	4,0(2) хв	β⁻	²²⁹Ac	5/2(+)
²³⁰Ra		88	142	230,037056(13)	93(2) хв	β⁻	²³⁰Ac	0+
²³¹Ra		88	143	231,04122(32)#	103(3) с	β⁻	²³¹Ac	(5/2+)
^231mRa		66,21(9) кеВ			~53 мкс			(1/2+)
²³²Ra		88	144	232,04364(30)#	250(50) с	β⁻	²³²Ac	0+
²³³Ra		88	145	233,04806(50)#	30(5) с	β⁻	²³³Ac	1/2+#
²³⁴Ra		88	146	234,05070(53)#	30(10) с	β⁻	²³⁴Ac	0+

↑ Використовують для лікування раку кісток
↑ Проміжний продукт розпаду урану-235
↑ ^а ^б Проміжний продукт розпаду торію-232
↑ Проміжний продукт розпаду урану-238

Пояснення до таблиці[ред. | ред. код]

Індексами 'm', 'n', 'p' (поряд із символом) позначено збуджені ізомерні стани нукліда.

Символами, виділеними жирним шрифтом, позначено стабільні продукти розпаду. Символами, виділеними жирним курсивом, позначено радіоактивні продукти розпаду, періоди напіврозпаду яких порівнянні з віком Землі або перевершують його і внаслідок цього присутні в природній суміші.

Значення, позначені ґраткою (#), отримано не лише з експериментальних даних, а (хоча б частково) оцінено зі систематичних трендів у сусідніх нуклідів (із такими ж співвідношеннями $Z$ та $N$ ). Невпевнено визначені значення спіну та/або парності взято в дужки.

Похибку наведено у вигляді числа в дужках, вираженого в одиницях останньої цифри, що означає, одне стандартне відхилення (за винятком поширеності та стандартної атомної маси ізотопу за даними ІЮПАК, для яких похибку визначають складніше). Приклади: 29770,6(5) означає 29770,6±0,5; 21,48(15) означає 21,48±0,15; −2200,2(18) означає −2200,2±1,8.

Примітки[ред. | ред. код]

↑ Дані наведено за 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, no. 3. — С. 030002-1—030002-344. — DOI:10.1088/1674-1137/41/3/030002.
↑ ^а ^б Дані наведено за 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, no. 3. — С. 030001-1—030001-180. — DOI:10.1088/1674-1137/abddae.
↑ ^а ^б Kalaninová, Z.; Antalic, S.; Andreyev, A. N.; Heßberger, F. P.; Ackermann, D.; Andel, B.; Bianco, L.; Hofmann, S.; Huyse, M.; Kindler, B.; Lommel, B.; Mann, R.; Page, R. D.; Sapple, P. J.; Thomson, J.; Van Duppen, P.; Venhart, M. (12 May 2014). Decay of ^201–203Ra and ^200–202Fr (PDF). Physical Review C (англ.). 89 (5): 054312. doi:10.1103/PhysRevC.89.054312. ISSN 0556-2813. Процитовано 11 June 2023.
↑ Uusitalo, J.; Leino, M.; Enqvist, T.; Eskola, K.; Grahn, T.; Greenlees, P. T.; Jones, P.; Julin, R.; Juutinen, S.; Keenan, A.; Kettunen, H.; Koivisto, H.; Kuusiniemi, P.; Leppänen, A.-P.; Nieminen, P.; Pakarinen, J.; Rahkila, P.; Scholey, C. (11 February 2005). α decay studies of very neutron-deficient francium and radium isotopes. Physical Review C. 71 (2): 024306. doi:10.1103/PhysRevC.71.024306. ISSN 0556-2813.