Изотопы висмута — разновидности химического элементависмута с разным количеством нейтронов в ядре. Известны изотопы висмута с массовыми числами от 184 до 220 (количество протонов 83, нейтронов от 101 до 137) и более 50 ядерных изомеров.
Природный висмут является моноизотопным элементом, состоящим из единственного изотопа 209Bi. Он нестабилен, но имеет огромный период полураспада, много больше возраста Вселенной, 1,9·1019 лет.[1] Претерпевает альфа-распад, дочерний изотоп стабильный таллий-205.
Также в природе встречаются следовые количества других изотопов висмута, входящих в радиоактивные рядыурана и тория. Из них наиболее стабилен 210Bi (период полураспада 5 суток, входит в цепочку распада урана-238).
Наиболее долгоживущие из искусственных изотопов висмута 210mBi (период полураспада 3 млн лет), 208Bi (период полураспада 368 тыс. лет), 207Bi (период полураспада 33 года). Прочие изотопы имеют период полураспада менее года.
Применение
212Bi[2] и 213Bi[3] являются перспективными изотопами для терапии рака альфа-частицами[англ.]. Период полураспада 60 и 45 минут, конечные изотопы 208Pb и 209Bi соответственно. Цепочка распада создаёт альфа и бета излучение. Изотоп вводится в состав фармацевтического препарата, который поглощается только поражёнными клетками. Альфа частицы имеют очень небольшую длину свободного пробега в тканях, соизмеримую с размером клетки. Таким образом разрушительное воздействие ионизирующего излучения концентрируется в поражённых тканях, а высокая разрушительная способность альфа-излучения эффективно убивает поражённые клетки.
212Bi входит в цепочку распада 232U, искусственного изотопа, получаемого облучением нейтронами в реакторе изотопа природного тория 232Th. Для медицинских целей создают мобильные генераторы 212Bi, из которых наработанный висмут вымывается химическим способом.
Таблица изотопов висмута
- ↑Измерения массы свинца-208, опубликованные в 2022 году, улучшают точность массы висмута-209: MBi209 = 208,980 397 2(8) а.е.м.[6]
- ↑Измерения массы свинца-208, опубликованные в 2022 году, улучшают точность массы висмута-210: MBi210 = 209,984 118 9(8) а.е.м.[6]
- ↑ 12Промежуточный продукт распада урана-238
- ↑ 12Промежуточный продукт распада урана-235
- ↑Промежуточный продукт распада тория-232
Пояснения к таблице
- Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
- Индексами 'm', 'n', 'p', 'q', 'r' (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
- ↑Pierre de Marcillac, Noël Coron, Gérard Dambier, Jacques Leblanc, and Jean-Pierre Moalic. Experimental detection of α-particles from the radioactive decay of natural bismuth (англ.) // Nature : journal. — 2003. — April (vol. 422, no. 6934). — P. 876—878. — doi:10.1038/nature01541. — Bibcode:2003Natur.422..876D. — PMID12712201.
- ↑Способ получения радионуклида висмут-212. Дата обращения: 20 июля 2018. Архивировано 20 июля 2018 года.
- ↑Imam, S. Advancements in cancer therapy with alpha-emitters: a review (англ.) // International Journal of Radiation Oncology Biology Physics : journal. — 2001. — Vol. 51. — P. 271. — doi:10.1016/S0360-3016(01)01585-1.
- ↑Данные приведены по 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, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.
- ↑ 12Данные 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. — Bibcode:2003NuPhA.729....3A.
- ↑ 12Kromer K.; et al. (Chunhai Lyu, Menno Door, Pavel Filianin, Zoltán Harman, Jost Herkenhoff, Wenjia Huang, Christoph H. Keitel, Daniel Lange, Yuri N. Novikov, Christoph Schweiger, Sergey Eliseev, Klaus Blaum). High-precision mass measurement of doubly magic 208Pb. arXiv:2210.11602.
{{cite arXiv}}: Википедия:Обслуживание CS1 (пропущен class) (ссылка)
