Изотопы кадмия - Isotopes of cadmium

Основные изотопы кадмия   ( 48 Cd)
Изотоп Разлагаться
избыток период полураспада ( т 1/2 ) Режим продукт
106 кд 1,25% стабильный
107 кд син 6.5 часов ε 107 Ag
108 кд 0,89% стабильный
109 Кд син 462,6 г ε 109 Ag
110 Кд 12,47% стабильный
111 кд 12,80% стабильный
112 кд 24,11% стабильный
113 кд 12,23% 7,7 × 10 15  лет β - 113 В
113 м кд син 14,1 года β - 113 В
ЭТО 113 кд
114 кд 28,75% стабильный
115 кд син 53,46 ч β - 115 В
116 кд 7,51% 3,1 × 10 19  лет β - β - 116 Sn
Стандартный атомный вес A r, стандартный (Cd) 112,414 (4)

Встречающиеся в природе кадмий ( 48 Cd) , состоит из 8 изотопов . Для двух из них наблюдалась естественная радиоактивность , а для трех других прогнозируется радиоактивность, но их распад не наблюдался из-за чрезвычайно долгого периода полураспада . Два естественных радиоактивных изотопа - это 113 Cd ( бета-распад , период полураспада 8,04 × 10 15 лет) и 116 Cd ( двойной бета-распад с двумя нейтрино , период полураспада 2,8 × 10 19 лет). Остальные три - 106 Cd, 108 Cd ( двойной электронный захват ) и 114 Cd (двойной бета-распад); установлены только более низкие пределы их периода полураспада. По крайней мере три изотопа - 110 Cd, 111 Cd и 112 Cd - абсолютно устойчивы (кроме, теоретически, к спонтанному делению ). Среди изотопов, отсутствующих в природном кадмие, наиболее долгоживущими являются 109 Cd с периодом полураспада 462,6 дня и 115 Cd с периодом полураспада 53,46 часа. Все оставшиеся радиоактивные изотопы имеют период полураспада менее 2,5 часов, а у большинства из них период полураспада менее 5 минут. Этот элемент также имеет 12 известных мета-состояний , наиболее стабильным из которых является 113m Cd (t 1/2 14,1 года), 115m Cd (t 1/2 44,6 дня) и 117m Cd (t 1/2 3,36 часа).

Известные изотопы кадмия имеют атомную массу от 94,950  ед. ( 95 Cd) до 131,946 ед. ( 132 Cd). Первичная мода распада перед вторым по распространенности стабильным изотопом 112 Cd - это захват электронов, а первичные моды после - это бета-эмиссия и захват электронов. Первичный продукт распада до 112 Cd - это элемент 47 ( серебро ), а первичный продукт после - это элемент 49 ( индий ).

Исследование 2021 года показало, что при высокой ионной силе фракционирование изотопов Cd в основном зависит от его комплексообразования с карбоксильными центрами. При низких ионных силах неспецифическое связывание Cd, вызванное электростатическим притяжением, играет доминирующую роль и способствует фракционированию изотопов Cd во время комплексообразования.

Список изотопов

Нуклид
Z N Изотопная масса ( Да )
Период полураспада

Режим распада

Дочерний
изотоп

Спин и
паритет
Естественное изобилие (мольная доля)
Энергия возбуждения Нормальная пропорция Диапазон вариации
95 Кд 48 47 94.94987 (64) # 5 # мс 9/2 + #
96 кд 48 48 95.93977 (54) # 1 # с β + 96 Ag 0+
97 кд 48 49 96.93494 (43) # 2,8 (6) с β + (> 99,9%) 97 Ag 9/2 + #
β + , p (<0,1%) 96 Pd
98 кд 48 50 97.92740 (8) 9,2 (3) с β + (99,975%) 98 Ag 0+
β + , p (0,025%) 97 Ag
98м кд 2427,5 (6) кэВ 190 (20) нс 8 + #
99 кд 48 51 98.92501 (22) # 16 (3) с β + (99,78%) 99 Ag (5/2 +)
β + , p (0,21%) 98 пд
β + , α ( 10-4 %) 95 Rh
100 кд 48 52 99.92029 (10) 49,1 (5) с β + 100 Ag 0+
101 Кд 48 53 100.91868 (16) 1,36 (5) мин β + 101 Ag (5/2 +)
102 кд 48 54 101.91446 (3) 5,5 (5) мин β + 102 Ag 0+
103 кд 48 55 102.913419 (17) 7,3 (1) мин β + 103 Ag 5/2 +
104 кд 48 56 103.909849 (10) 57,7 (10) мин β + 104 Ag 0+
105 кд 48 57 104,909468 (12) 55,5 (4) мин β + 105 Ag 5/2 +
106 кд 48 58 105.906459 (6) Наблюдательно стабильный 0+ 0,0125 (6)
107 кд 48 59 106,906618 (6) 6.50 (2) ч β + 107 м Ag 5/2 +
108 кд 48 60 107.904184 (6) Наблюдательно стабильный 0+ 0,0089 (3)
109 Кд 48 61 108.904982 (4) 461,4 (12) сут EC 109 Ag 5/2 +
109м1 Кд 59,6 (4) кэВ 12 (2) мкс 1/2 +
109м2 Кд 463.0 (5) кэВ 10,9 (5) мкс 11/2
110 Кд 48 62 109.9030021 (29) Стабильный 0+ 0,1249 (18)
111 кд 48 63 110.9041781 (29) Стабильный 1/2 + 0,1280 (12)
111м кд 396,214 (21) кэВ 48,50 (9) мин ЭТО 111 кд 11 / 2−
112 кд 48 64 111.9027578 (29) Стабильный 0+ 0,2413 (21)
113 кд 48 65 112.9044017 (29) 8,04 (5) × 10 15  лет β - 113 В 1/2 + 0,1222 (12)
113м кд 263,54 (3) кэВ 14.1 (5) лет β - (99,86%) 113 В 11 / 2−
ИТ (0,139%) 113 кд
114 кд 48 66 113.9033585 (29) Наблюдательно стабильный 0+ 0,2873 (42)
115 кд 48 67 114.9054310 (29) 53,46 (5) ч β - 115m В 1/2 +
115м кд 181.0 (5) кэВ 44,56 (24) д β - 115m В (11/2) -
116 кд 48 68 115.904756 (3) 2.8 (2) × 10 19  лет β - β - 116 Sn 0+ 0,0749 (18)
117 Кд 48 69 116.907219 (4) 2,49 (4) ч β - 117м В 1/2 +
117м кд 136,4 (2) кэВ 3,36 (5) ч β - 117м В (11/2) -
118 кд 48 70 117.906915 (22) 50,3 (2) мин β - 118 В 0+
119 кд 48 71 118.90992 (9) 2,69 (2) мин β - 119m В (3/2 +)
119м кд 146,54 (11) кэВ 2,20 (2) мин β - 119m В (11/2 -) #
120 кд 48 72 119.90985 (2) 50,80 (21) с β - 120 дюймов 0+
121 кд 48 73 120.91298 (9) 13,5 (3) с β - 121m В (3/2 +)
121м кд 214,86 (15) кэВ 8,3 (8) с β - 121m В (11 / 2-)
122 кд 48 74 121,91333 (5) 5,24 (3) с β - 122 В 0+
123 кд 48 75 122.91700 (4) 2,10 (2) с β - 123m В (3/2) +
123м кд 316,52 (23) кэВ 1,82 (3) с β - 123 В (11 / 2-)
ЭТО 123 кд
124 кд 48 76 123.91765 (7) 1,25 (2) с β - 124 В 0+
125 кд 48 77 124.92125 (7) 0,65 (2) с β - 125м В (3/2 +) #
125м кд 50 (70) кэВ 570 (90) мс β - 125 В 11 / 2- #
126 кд 48 78 125,92235 (6) 0,515 (17) с β - 126 В 0+
127 Кд 48 79 126.92644 (8) 0,37 (7) с β - 127m В (3/2 +)
128 кд 48 80 127,92776 (32) 0,28 (4) с β - 128 В 0+
129 кд 48 81 год 128.93215 (32) # 242 (8) мс β - (> 99,9%) 129 В 3/2 + #
IT (<0,1%) 129 кд
129м кд 0 (200) # кэВ 104 (6) мс 11 / 2- #
130 кд 48 82 129.9339 (3) 162 (7) мс β - (96%) 130 В 0+
β - , n (4%) 129 В
131 кд 48 83 130.94067 (32) # 68 (3) мс 7 / 2- #
132 кд 48 84 131.94555 (54) # 97 (10) мс 0+
Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы:
  1. ^ m Cd - Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ () - Неопределенность (1 σ ) дана в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - Атомная масса с пометкой #: значение и погрешность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов по массовой поверхности (TMS).
  4. ^ Жирный период полураспада  - почти стабильный, период полураспада больше возраста Вселенной .
  5. ^ Режимы распада:
    EC: Электронный захват
    ЭТО: Изомерный переход
    n: Эмиссия нейтронов
    п: Испускание протонов
  6. ^ Дочерний символ выделен жирным курсивом - Дочерний продукт почти стабилен.
  7. ^ Дочерний символ жирным шрифтом - Дочерний продукт стабилен.
  8. ^ () значение спина - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
  9. ^ a b # - Значения, отмеченные знаком #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN).
  10. ^ Считается, что он распадается на β + β + до 106 Pd с периодом полураспада более 4,1 × 10 20 лет.
  11. ^ Считается, что он распадается на β + β + до 108 Pd с периодом полураспада более 4,1 × 10 17 лет.
  12. ^ a b c Теоретически способна к спонтанному делению
  13. ^ a b c d e f g Продукт деления
  14. ^ a b Первородный радионуклид
  15. ^ Предполагается, что претерпевает β - β - распад до 114 Sn с периодом полураспада более 6,4 × 10 18 лет

Кадмий-113m

Среднесрочные жили
продукты деления
Реквизит:
Единица:
t ½
( а )
Доходность
( % )
Q *
( кэВ )
βγ *
155 евро 4,76 0,0803 252 βγ
85 кр 10,76 0,2180 687 βγ
113м кд 14.1 0,0008 316 β
90 Sr 28,9 4,505 2826 β
137 Cs 30,23 6,337 1176 β γ
121 м Sn 43,9 0,00005 390 βγ
151 см 88,8 0,5314 77 β

Кадмий-113m представляет собой радиоизотоп кадмия и ядерный изомер с периодом полураспада 14,1 года. В обычном тепловом реакторе он имеет очень низкий выход продуктов деления , плюс его большое поперечное сечение захвата нейтронов означает, что большая часть даже небольшого количества произведенных продуктов разрушается в процессе выгорания ядерного топлива ; таким образом, этот изотоп не вносит значительного вклада в ядерные отходы .

Быстрое деление или деление некоторых более тяжелых актинидов приведет к образованию 113m Cd с более высокими выходами.

использованная литература