A tóriumnak ( Th , atomszám 90) nincs stabil izotópja , mivel az atomszám összes eleme nagyobb, mint az ólomé (82). Ugyanakkor hat, a természetben található izotópja van, és az egyik, a tórium 232 ( 232 Th), viszonylag stabil, felezési ideje 14,05 milliárd év, sokkal hosszabb, mint a Föld kora , sőt valamivel több, mint a az univerzum kora . Ez az izotóp a természetben jelen lévő szinte minden tóriumot is képvisel, amelyet ezért amononukleikus elem . A tóriumnak jellegzetes földi izotópösszetétele van, ezért standard atomtömeghez rendelhető: 232.038 06 (2) u .
30 radioizotópok jellemeztük, egy tömegszámú között változó 209 és 238, a legstabilabb lény, miután 232 Th, 230 Th egy felezési 75.380 éves, 229 Th (7340 éves) és 228 Th (1, 92 éves ). Az összes többi izotóp felezési ideje kevesebb, mint 30 nap, és többségük kevesebb, mint 10 perc. Az egyik, 229 Th izotópnak van egy nukleáris izomerje (vagy metastabil állapota), amelynek figyelemreméltóan alacsony gerjesztési energiája van, nemrégiben 7,6 ± 0,5 eV-n mérve .
Természetes tórium áll szinte teljesen a primordiális radioizotóp 232 Th. 228 Th van annak leszármazottja, amely szekuláris egyensúlyban 232 Th, relatív bőségét körülbelül 1,4 × 10 -10 .
A 234 Th és 230 Th izotópok leszármazottai urán 238 , maga mintegy háromszor kisebb mennyiségben a Földön, mint a tórium 232 234 Th egy felezési túl rövid ahhoz, hogy jelentősen számszerűsíthető, 230 Th szoros bőség 1,7 × 10 -5 -szerese az urán 238-nak. Ez a Föld második leggyakoribb izotópja.
A 227 Th és 231 Th izotópok a 235 urán leszármazottai.
A fő bomlási láncokban való jelenlétük miatt a tórium természetes izotópjai történelmi neveket kaptak , amelyek mára elavultak.
Izotóp | Hozzávetőleges bőség
(mólfrakció) |
Eredet | Történelmi megnevezés |
---|---|---|---|
227 Th | Nyomok (<10 −12 ) | Urán 235 lánc | Rádió-aktinium |
228 Th | 1,4 × 10 −10 | Tórium 232 lánc | Rádió-tórium |
230 Th | 2 × 10 −4 | Urán 238 lánc | Iónium |
231 Th | Nyomok (<10 −12 ) | Urán 235 lánc | Urán Y |
232 Th | 1 | Ős radioizotóp | Tórium |
234 Th | Nyomok (<10 −12 ) | Urán 238 lánc | Urán X 1 |
A tórium-227 az urán 235 bomlási láncának része. A lánc izotópapája szerint történelmileg rádióaktiniumnak nevezték el.
A tórium-228 ( 228 Th) olyan tórium izotóp, amelynek magja 90 protonból és 138 neutronból áll . A 232-es tórium bomlási láncában való jelenléte miatt történelmileg rádió-tóriumnak nevezték el (ez a lánc két izotópja a radioaktívabb). Felezési ideje 1911 6 év. Főleg az α-emisszióval bomlik , hogy 224 rádiumot kapjon . Nagyon időnként ( 10-13 ) klaszteremisszióval is széteshet , 20 O magot bocsát ki , 208 ólmot , stabil izotópot termelve . Ez az urán 232 ( 232 U) leányizotópja , amelyet α emisszióval állítanak elő.
A 228 Th atomtömege 228,028 741 1 g mol −1 .
A tórium 229 ( 229 Th) a tórium izotóp, amelynek magja 90 protonból és 139 neutronból áll. Az α-emisszióval bomlik, és 225 Ra képződik , felezési ideje 7340 év. Ez egyike a leghosszabb felezési idejű izotópoknak (a 232 Th és 230 Th izotópok után ), és az utolsó, amelynek felezési ideje meghaladja az ezredfordulót.
A 229 Th az urán 233 α-bomlásával keletkezik, és főleg az aktinium 225 és a nukleáris orvostudományban használt 213 bizmut képződésére szolgál .
Torium 229mA gamma-spektroszkópia azt mutatta, hogy a 229-es tóriumnak kimagaslóan alacsony gerjesztési energiájú nukleáris izomerje volt, sőt ez az egyetlen nukleáris izomer is a legismertebb alacsony energiájú volt. Az elmúlt években ennek az állapotnak az elfogadott energiája 3,5 eV volt , 1,0 eV bizonytalansággal .
Ez kétségtelenül lehetővé teszi a V-UV tartományba eső lézerekkel történő gerjesztését . Ennek az izomernek lehetnek alkalmazásai nagy sűrűségű energiatárolásban, precíziós óragyártásban, kvótaként a kvantumszámításban , vagy a kémiai környezet hatásának tesztelésére a bomlási sebességre.
Ennek a gerjesztett állapotnak a felezési ideje nem ismert, de becslések szerint 5 óra. Ha ez az izomer bomlik, akkor az ultraibolya doménben gammasugarat hoz létre (eredete és nem hullámhossza határozza meg) . Egy ideig azt gondolták, hogy észlelte ezeket az "ultraibolya gammasugarakat", de ez a megfigyelés valójában a magas energia-kibocsátás által gerjesztett nitrogéngáznak köszönhető .
A legutóbbi, nagy energiájú gammasugarakkal végzett mérések energiát adnak a 3/2 + állapotra 7,6 eV , 0,5 eV bizonytalansággal .
A tórium-230 ( 230 Th) a tórium izotóp, amelynek magja 90 protonból és 140 neutronból áll. Történelmileg " ioniumnak " hívták (kémiai szimbólummal Io), amikor felfedezték az urán-238 bomlási láncban, mielőtt rájöttek volna, hogy az ionium és a tórium egy és ugyanaz. Főleg a 226 rádiumba történő α-kibocsátással bomlik, felezési ideje 75 380 év.
230 Th használható korallok dátumozására és a tengeri áramlások mérésére .
A tórium 231 ( 231 Th) olyan tórium izotóp, amelynek magja 90 protonból és 141 neutronból áll. Ez az urán 235 bomlásterméke, és történelmileg urán Y- nak nevezték, mivel ebben a bomlási láncban van. A bomlás főként β bomlás - a formában protaktínium 231 energiájú 0,39 MeV . Rövid felezési ideje, 25,5 óra miatt csak nagyon kis mennyiségben található meg a Földön . Atomtömege 231,036 304 3 g mol −1 .
A tórium-232 ( 232 Th) a tórium izotóp, amelynek magja 90 protonból és 142 neutronból áll. A tórium legstabilabb izotópja, szinte stabilnak tekinthető, felezési ideje valamivel nagyobb, mint az univerzum kora . A 4n + 0 bomlási lánc kezdőpontja, amely a nagyon lassú α bomlásával kezdődik a 228 rádiumba, és a 208 ólom képződésével végződik .
A tórium 233 ( 233 Th) a tórium izotóp, amelynek magja 90 protonból és 143 neutronból áll. A 233 Th β bomlás útján bomlik le - így a 233-as protaktinium felezési ideje 21,83 perc.
A tórium-234 ( 234 Th) olyan tórium izotóp, amelynek magja 90 protonból és 144 neutronból áll. Az urán 238 alfa-bomlása képezi, és ebben a bomlási láncban való jelenléte miatt történelmileg Uranium X 1 néven emlegették .
A bomlás által β - bomlás a formában protaktínium 234m egy felezési 24,1 nap. A 234 Th atomtömege körülbelül 6 234,043 amu , bomlási energiája pedig 270 keV .
Izotóp szimbólum |
Z ( p ) | N ( n ) | Izotóp tömeg | Fél élet | Bomlási mód (ok) |
Izotóp (ok) -fia | Spin
nukleáris |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Gerjesztő energia | |||||||
209 Th | 90 | 119 | 209.01772 (11) | 7 (5) ms [3,8 (+ 69-15)] |
5 / 2- # | ||
210 Th | 90 | 120 | 210.015075 (27) | 17 (11) ms [9 (+ 17-4) ms] |
α | 206 Ra | 0+ |
β + (ritka) | 210 Ac | ||||||
211 Th | 90 | 121 | 211.01493 (8) | 48 (20) ms [0,04 (+ 3-1) s] |
α | 207 Ra | 5 / 2- # |
β + (ritka) | 211 Ac | ||||||
212 Th | 90 | 122 | 212.01298 (2) | 36 (15) ms [30 (+ 20-10) ms] |
α (99,7%) | 208 Ra | 0+ |
β + (0,3%) | 212 Ac | ||||||
213 Th | 90 | 123. | 213.01301 (8) | 140 (25) ms | α | 209 Ra | 5 / 2- # |
β + (ritka) | 213 Ac | ||||||
214 Th | 90 | 124 | 214.011500 (18) | 100 (25) ms | α | 210 Ra | 0+ |
215 Th | 90 | 125 | 215.011730 (29) | 1.2 (2) s | α | 211 Ra | (1 / 2-) |
216 Th | 90 | 126. | 216.011062 (14) | 26,8 (3) ms | α (99,99%) | 212 Ra | 0+ |
β + (0,006%) | 216 Ac | ||||||
216m1 Th | 2042 (13) keV | 137 (4) µs | (8+) | ||||
216m2 Th | 2,637 (20) keV | 615 (55) ns | (11-) | ||||
217 Th | 90 | 127. | 217.013114 (22) | 240 (5) µs | α | 213 Ra | (9/2 +) |
218 Th | 90 | 128 | 218.013284 (14) | 109 (13) ns | α | 214 Ra | 0+ |
219 Th | 90 | 129 | 219.01554 (5) | 1,05 (3) µs | α | 215 Ra | 9/2 + # |
β + (10 −7 % ) | 219 Ac | ||||||
220 Th | 90 | 130 | 220.015748 (24) | 9,7 (6) µs | α | 216 Ra | 0+ |
EC (2 × 10 −7 % ) | 220 Ac | ||||||
221 Th | 90 | 131 | 221.018184 (10) | 1,73 (3) ms | α | 217 Ra | (7/2 +) |
222 Th | 90 | 132 | 222.018468 (13) | 2,237 (13) ms | α | 218 Ra | 0+ |
EC (1,3 × 10 −8 % ) | 222 Ac | ||||||
223 Th | 90 | 133 | 223.020811 (10) | 0,60 (2) s | α | 219 Ra | (5/2) + |
224 Th | 90 | 134 | 224.021467 (12) | 1,05 (2) s | α | 220 Ra | 0+ |
β + β + (ritka) | 224 Ra | ||||||
225 . | 90 | 135 | 225.023951 (5) | 8,72 (4) perc | α (90%) | 221 Ra | (3/2) + |
EK (10%) | 225 Ac | ||||||
226 Th | 90 | 136 | 226.024903 (5) | 30,57 (10) perc | α | 222 Ra | 0+ |
227 Th | 90 | 137 | 227.0277041 (27) | 18,68 (9) d | α | 223 Ra | 1/2 + |
228 Th | 90 | 138 | 228.0287411 (24) | 1.9116 (16) a | α | 224 Ra | 0+ |
DC (1,3 × 10 −11 % ) |
208 Pb 20 O |
||||||
229 Th | 90 | 139 | 229.031762 (3) | 7,34 (16) × 10 3 év | α | 225 Ra | 5/2 + |
229 m Th | 0,0076 (5) keV | 70 (50) óra | AZT | 229 Th | 3/2 + | ||
230 Th | 90 | 140 | 230.0331338 (19) | 7,538 (30) × 10 4 a | α | 226 Ra | 0+ |
DC (5,6 × 10 −11 % ) |
206 Hg 24 Ne |
||||||
FS (5 × 10 −11 % ) | (Változatos) | ||||||
231 Th | 90 | 141 | 231.0363043 (19) | 25,52 (1) óra | β - | 231 Pa | 5/2 + |
α (10 −8 % ) | 227 Ra | ||||||
232 Th | 90 | 142 | 232.0380553 (21) | 1,405 (6) × 10 10 a | α | 228 Ra | 0+ |
β - β - (ritka) | 232 U | ||||||
FS (1,1 × 10 −9 % ) | (Változatos) | ||||||
DC (2,78 × 10 −10 % ) |
182 Yb 26 Ne 24 Ne |
||||||
233 Th | 90 | 143 | 233.0415818 (21) | 21,83 (4) perc | β - | 233 Pa | 1/2 + |
234 Th | 90 | 144 | 234.043601 (4) | 24.10 (3) d | β - | 234m Pa | 0+ |
235 Th | 90 | 145 | 235.04751 (5) | 7,2 (1) perc | β - | 235 Pa | (1/2 +) # |
236 Th | 90 | 146 | 236.04987 (21) # | 37,5 (2) perc | β - | 236 Pa | 0+ |
237 Th | 90 | 147 | 237.05389 (39) # | 4,8 (5) perc | β - | 237 Pa | 5/2 + # |
238 Th | 90 | 148 | 238.0565 (3) # | 9,4 (20) perc | β - | 238 Pa | 0+ |
1 | H | Hé | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Lenni | B | VS | NEM | O | F | Született | ||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Igen | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Azt | Sc | Ti | V | Kr. | | Mn | Fe | Co | Vagy | Cu | Zn | Ga | Ge | Ász | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
5. | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Ban ben | Sn | Sb | Ön | én | Xe | ||||||||||||||
6. | Cs | Ba | A | Ez | Pr | Nd | Délután | Sm | Volt | Gd | Tuberkulózis | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Olvas | HF | A te | W | Újra | Csont | Ir | Pt | Nál nél | Hg | Tl | Pb | Kettős | Po | Nál nél | Rn |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Tudott | Am | Cm | Bk | Vö | Is | Fm | Md | Nem | Lr | Rf | Db | Vminek | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |