Изотопы рения

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Изото́пы ре́ния — разновидности химического элемента рения, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы рения с массовыми числами от 160 до 194 (количество протонов 75, нейтронов от 85 до 119), и более 20 ядерных изомеров.

Природный рений состоит из смеси двух изотопов:

Самым долгоживущим искусственным радиоизотопом является 183Re с периодом полураспада 70 суток, однако ядерный изомер 186mRe имеет период полураспада 200 тыс. лет.

Рений-187[править | править код]

187Re β-радиоактивен с периодом полураспада 4,1⋅1010 лет, характеризуется наименьшей энергией бета-распада среди известных радионуклидов (2,6 кэВ).

Радиоизотопное датирование[править | править код]

Рений-187 является родительским для 187Os. Соотношения изотопного состава 187Os/188Os и 187Re/188Os позволяют определять возраст горных пород и метеоритов (рений-осмиевый метод). Метод не получил широкого распространения из-за низких концентраций изотопов Re и Os и большого периода полураспада 187Re и применяется, в основном, при космохимических исследованиях[1].

Согласно классификации Гольдшмидта, Re и Os относятся к числу сидерофильных элементов. Основным минералом-концентратором является молибденит, где ReS2 изоструктурен MoS2. Используется для определения возраста минералов, метеоритов, и датирования молибденитовых месторождений.

Таблица изотопов[править | править код]

Символ
нуклида
Z(p) N(n) Масса изотопа[2]
(а. е. м.)
Период
полураспада
[3]
(T1/2)
Канал распада Продукт распада Спин и чётность
ядра[3]
Распространённость
изотопа в природе
Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Энергия возбуждения
160Re 75 85 159,98212(43)# 860(120) мкс
[0,82(+15−9) мс]
p (91%) 159W (2−)
α (9%) 156Ta
161Re 75 86 160,97759(22) 0,37(4) мс p 160W 1/2+
161mRe 123,8(13) кэВ 15,6(9) мс α 157Ta 11/2−
162Re 75 87 161,97600(22)# 107(13) мс α (94%) 158Ta (2−)
β+ (6%) 162W
162mRe 173(10) кэВ 77(9) мс α (91%) 158Ta (9+)
β+ (9%) 162W
163Re 75 88 162,972081(21) 390(70) мс β+ (68%) 163W (1/2+)
α (32%) 159Ta
163mRe 115(4) кэВ 214(5) мс α (66%) 159Ta (11/2−)
β+ (34%) 163W
164Re 75 89 163,97032(17)# 0,53(23) с α (58%) 160Ta высокий
β+ (42%) 164W
164mRe 120(120)# кэВ 530(230) мс (2#)−
165Re 75 90 164,967089(30) 1# с β+ 165W 1/2+#
α 161Ta
165mRe 47(26) кэВ 2,1(3) с β+ (87%) 165W 11/2−#
α (13%) 161Ta
166Re 75 91 165,96581(9)# 2# с β+ 166W 2−#
α 162Ta
167Re 75 92 166,96260(6)# 3,4(4) с α 163Ta 9/2−#
β+ 167W
167mRe 130(40)# кэВ 5,9(3) с β+ (99,3%) 167W 1/2+#
α (0,7%) 163Ta
168Re 75 93 167,96157(3) 4,4(1) с β+ (99,99%) 168W (5+, 6+, 7+)
α (0,005%) 164Ta
168mRe non-exist 6,6(15) с
169Re 75 94 168,95879(3) 8,1(5) с β+ (99,99%) 169W 9/2−#
α (0,005%) 165Ta
169mRe 145(29) кэВ 15,1(15) с β+ (99,8%) 169W 1/2+#
α (0,2%) 164Ta
170Re 75 95 169,958220(28) 9,2(2) с β+ (99,99%) 170W (5+)
α (0,01%) 166Ta
171Re 75 96 170,95572(3) 15,2(4) с β+ 171W (9/2−)
172Re 75 97 171,95542(6) 15(3) с β+ 172W (5)
172mRe 0(100)# кэВ 55(5) с β+ 172W (2)
173Re 75 98 172,95324(3) 1,98(26) мин β+ 173W (5/2−)
174Re 75 99 173,95312(3) 2,40(4) мин β+ 174W
175Re 75 100 174,95138(3) 5,89(5) мин β+ 175W (5/2−)
176Re 75 101 175,95162(3) 5,3(3) мин β+ 176W 3+
177Re 75 102 176,95033(3) 14(1) мин β+ 177W 5/2−
177mRe 84,71(10) кэВ 50(10) мкс 5/2+
178Re 75 103 177,95099(3) 13,2(2) мин β+ 178W (3+)
179Re 75 104 178,949988(26) 19,5(1) мин β+ 179W (5/2)+
179m1Re 65,39(9) кэВ 95(25) мкс (5/2−)
179m2Re 1684,59(14)+Y кэВ >0,4 мкс (23/2+)
180Re 75 105 179,950789(23) 2,44(6) мин β+ 180W (1)−
181Re 75 106 180,950068(14) 19,9(7) ч β+ 181W 5/2+
182Re 75 107 181,95121(11) 64,0(5) ч β+ 182W 7+
182m1Re 60(100) кэВ 12,7(2) ч β+ 182W 2+
182m2Re 235,736(10)+X кэВ 585(21) нс 2−
182m3Re 461,3(1)+X кэВ 0,78(9) мкс (4−)
183Re 75 108 182,950820(9) 70,0(14) сут ЭЗ 183W 5/2+
183mRe 1907,6(3) кэВ 1,04(4) мс ИП 183Re (25/2+)
184Re 75 109 183,952521(5) 38,0(5) сут β+ 184W 3(−)
184mRe 188,01(4) кэВ 169(8) сут ИП (75,4%) 184Re 8(+)
β+ (24,6%) 184W
185Re 75 110 184,9529550(13) стабилен[n 1] 5/2+ 0,3740(2)
185mRe 2124(2) кэВ 123(23) нс (21/2)
186Re 75 111 185,9549861(13) 3,7186(5) сут β (93,1%) 186Os 1−
ЭЗ (6,9%) 186W
186mRe 149(7) кэВ 2,0(5)⋅105 лет ИП (90%) 186Re (8+)
β (10%) 186Os
187Re 75 112 186,9557531(15) 41,2(2)⋅109 лет β 187Os 5/2+ 0,6260(2)
188Re 75 113 187,9581144(15) 17,0040(22) ч β 188Os 1−
188mRe 172,069(9) кэВ 18,59(4) мин ИП 188Re (6)−
189Re 75 114 188,959229(9) 24,3(4) ч β 189Os 5/2+
190Re 75 115 189,96182(16) 3,1(3) мин β 190Os (2)−
190mRe 210(50) кэВ 3,2(2) ч β (54,4%) 190Os (6−)
ИП (45,6%) 190Re
191Re 75 116 190,963125(11) 9,8(5) мин β 191Os (3/2+, 1/2+)
192Re 75 117 191,96596(21)# 16(1) с β 192Os
193Re 75 118 192,96747(21)# 30# с [>300 нс] 5/2+#
194Re 75 119 193,97042(32)# 2# с [>300 нс]


  1. Теоретически может претерпевать альфа-распад в 181Ta

Пояснения к таблице[править | править код]

  • Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
  • Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
  • Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
  • Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
  • Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания[править | править код]

  1. Титаева Н. А.//Ядерная геохимия. Учебник. М. МГУ. 2000 г.—с.108-109. —336 с
  2. Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode2003NuPhA.729..337A.
  3. 1 2 Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode2003NuPhA.729....3A.Открытый доступ

Ссылки[править | править код]

  • С. С. Коровин, В. И. Букин, П. И. Федоров, А. М. Резник. Редкие и рассеянные элементы: Химия и технология. Том 3 / Под общ. ред. С. С. Коровина. М., МИСИС, 2003
  • Массы изотопов: G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot и O. Bersillon, Nucl. Phys. A729:3-128 (2003) Ame2003 Atomic Mass Evaluation.
  • Состав изотопов и стандартные атомные массы: J. R. de Laeter et al. Pure Appl. Chem. 75, No. 6, 683—800, (2003) Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). и Atomic Weights Revised (2005).
  • Период полураспада, спин, данные по изомерам получены из следующих источников:
    • G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot и A. H. Wapstra, Nuc. Phys. A729:3-128 (2003) The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties.
    • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Информация получена из NuDat 2.1 database, сентябрь 2005.
    • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden в CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, онлайн версия. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). глава 11, таблица изотопов.