A palládium izotópjai

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Jump to navigation Jump to search

A természetes palládium (Pd) hat stabil izotópból – 102Pd, 104Pd, 105Pd, 106Pd, 108Pd és 110Pd – áll, bár ezek közül kettő elméletileg instabil. A legstabilabb radioaktív izotópok a 107Pd (felezési ideje 6,5 millió év), a 103Pd (17 nap) és a 100Pd (3,63 nap). Huszonhárom további radioizotópját írták le, ezek atomtömege a 90,949 u (91Pd) és 123,937 u (124Pd) tartományba esik. Legtöbbjük felezési ideje – a 101Pd (8,47 óra), 109Pd (13,7 óra) és 112Pd (21 óra) kivételével – fél óránál is kevesebb.

A leggyakoribb 106Pd-nál könnyebb izotópok főként elektronbefogással bomlanak, míg a nehezebbek többnyire béta-bomlóak. Előbbi esetben a bomlástermék elsősorban ródium, utóbbiaknál ezüst.

A radiogén 107Ag a 107Pd bomlásterméke, elsőként a Kalifornia állambeli Santa Clara-i meteoritban mutatták ki 1978-ban.[1] A felfedezők szerint a vasmagot tartalmazó kisbolygók összeállása és differenciálódiása 10 millió évvel egy nukleoszintézissel járó esemény után történt. A naprendszer kialakulása után egyértelműen megolvadt testekben a 107Pd és Ag közötti korreláció minden bizonnyal arra utal, hogy a korai naprendszerben rövid életű nuklidok is jelen voltak.[2]

Standard atomtömeg: 106,42(1) u

Palládium-103[szerkesztés]

A palládium-103 a palládium egyik radioizotópja, a prosztatarák és a szemet érintő (ún. uveális) melanoma sugárterápiájában alkalmazzák. Ciklotronban állítható elő palládium-102-ből vagy ródium-103-ból. Felezési ideje 16,99 nap,[3] elektronbefogással ródium-103-ra bomlik, 21 keV energiájú gamma-sugárzást bocsát ki.

Palládium-107[szerkesztés]

Hosszú élettartamú hasadási termékek
Tulajdonság:
Mértékegység:
t½
Ma
Hozam
%
Q *
KeV
βγ
*
99Tc 0,211 6,1385 294 β
126Sn 0,230 0,1084 4050 βγ
79Se 0,327 0,0447 151 β
93Zr 1,53 5,4575 91 βγ
135Cs 2,3  6,9110 269 β
107Pd 6,5  1,2499 33 β
129I 15,7  0,8410 194 βγ
Az aláhúzott szövegre menve további infó jelenik meg

A 7 hosszú élettartamú hasadási termék közül a palládium-107 rendelkezik a második leghosszabb felezési idővel (6,5 millió év[3]), továbbá ez a legkevésbé radioaktív izotóp (bomlási energiája csak 33 keV, fajlagos aktivitása 5·10−5 Ci/g). Tisztán béta-bomló (nem bocsát ki gamma-sugarakat), bomlásterméke Ag-107.

Az urán-235 termikus neutronokkal történő hasítása során hasadásonként 0,1629%-os arányban keletkezik, ami a jód-129-ének 1/4-e, a Tc-99, Zr-93 és Cs-135 mennyiségének pedig csak 1/40-e. Urán-233-ból valamivel kisebb, Pu-239-ből azonban jóval nagyobb, 3,3%-os mennyiségben keletkezik. Gyors neutronok hatására végbemenő maghasadás vagy nehezebb magok hasadása során nagyobb mennyiségben keletkezik.

A[4] szerint a hasadási termékben a palládium izotópeloszlása (öt év pihentetés után) a következő: 104Pd (16,9%),105Pd (29,3%), 106Pd (21,3%), 107Pd (17%), 108Pd (11,7%) és 110Pd (3,8%). Más forrás szerint a termikus neutronok hatására végbemenő maghasadás során keletkező palládiumban a 107Pd részaránya 9,2% urán-235 hasadásakor, 11,8% urán-233 esetén és 20,4% Pu-239 hasadásakor (és Pu-239-ből mintegy 10-szer annyi palládium keletkezik, mint U-235-ből).

Táblázat[szerkesztés]

nuklid
jele
Z(p) N(n)  
izotóptömeg (u)
 
felezési idő bomlási
mód(ok)[5][m 1]
leány-
izotóp(ok)[m 2]
magspin jellemző
izotóp-
összetétel
(móltört)
természetes
ingadozás
(móltört)
gerjesztési energia
91Pd 46 45 90,94911(61)# 10# ms [>1,5 µs] β+ 91Rh 7/2+#
92Pd 46 46 91,94042(54)# 1,1(3) s [0,7(+4−2) s] β+ 92Rh 0+
93Pd 46 47 92,93591(43)# 1,07(12) s β+ 93Rh (9/2+)
93mPd 0+X keV 9,3(+25−17) s
94Pd 46 48 93,92877(43)# 9,0(5) s β+ 94Rh 0+
94mPd 4884,4(5) keV 530(10) ns (14+)
95Pd 46 49 94,92469(43)# 10# s β+ 95Rh 9/2+#
95mPd 1860(500)# keV 13,3(3) s β+ (94,1%) 95Rh (21/2+)
IT (5%) 95Pd
β+, p (0,9%) 94Ru
96Pd 46 50 95,91816(16) 122(2) s β+ 96Rh 0+
96mPd 2530,8(1) keV 1,81(1) µs 8+
97Pd 46 51 96,91648(32) 3,10(9) perc β+ 97Rh 5/2+#
98Pd 46 52 97,912721(23) 17,7(3) perc β+ 98Rh 0+
99Pd 46 53 98,911768(16) 21,4(2) perc β+ 99Rh (5/2)+
100Pd 46 54 99,908506(12) 3,63(9) nap EC 100Rh 0+
101Pd 46 55 100,908289(19) 8,47(6) óra β+ 101Rh 5/2+
102Pd 46 56 101,905609(3) Látszólag stabil[m 3] 0+ 0,0102(1)
103Pd[m 4] 46 57 102,906087(3) 16,991(19) nap EC 103Rh 5/2+
103mPd 784,79(10) keV 25(2) ns 11/2−
104Pd 46 58 103,904036(4) Stabil[m 5] 0+ 0,1114(8)
105Pd[m 6] 46 59 104,905085(4) Stabil[m 5] 5/2+ 0,2233(8)
106Pd[m 6] 46 60 105,903486(4) Stabil[m 5] 0+ 0,2733(3)
107Pd[m 7] 46 61 106,905133(4) 6,5(3)·106 év β 107Ag 5/2+
107m1Pd 115,74(12) keV 0,85(10) µs 1/2+
107m2Pd 214,6(3) keV 21,3(5) s IT 107Pd 11/2−
108Pd[m 6] 46 62 107,903892(4) Stabil[m 5] 0+ 0,2646(9)
109Pd[m 6] 46 63 108,905950(4) 13,7012(24) óra β 109mAg 5/2+
109m1Pd 113,400(10) keV 380(50) ns 1/2+
109m2Pd 188,990(10) keV 4,696(3) perc IT 109Pd 11/2−
110Pd[m 6] 46 64 109,905153(12) Látszólag stabil[m 8] 0+ 0,1172(9)
111Pd 46 65 110,907671(12) 23,4(2) perc β 111mAg 5/2+
111mPd 172,18(8) keV 5,5(1) óra IT 111Pd 11/2−
β 111mAg
112Pd 46 66 111,907314(19) 21,03(5) óra β 112Ag 0+
113Pd 46 67 112,91015(4) 93(5) s β 113mAg (5/2+)
113mPd 81,1(3) keV 0,3(1) s IT 113Pd (9/2−)
114Pd 46 68 113,910363(25) 2,42(6) perc β 114Ag 0+
115Pd 46 69 114,91368(7) 25(2) s β 115mAg (5/2+)#
115mPd 89,18(25) keV 50(3) s β (92%) 115Ag (11/2−)#
IT (8%) 115Pd
116Pd 46 70 115,91416(6) 11,8(4) s β 116Ag 0+
117Pd 46 71 116,91784(6) 4,3(3) s β 117mAg (5/2+)
117mPd 203,2(3) keV 19,1(7) ms IT 117Pd (11/2−)#
118Pd 46 72 117,91898(23) 1,9(1) s β 118Ag 0+
119Pd 46 73 118,92311(32)# 0,92(13) s β 119Ag
120Pd 46 74 119,92469(13) 0,5(1) s β 120Ag 0+
121Pd 46 75 120,92887(54)# 400# ms [>300 ns] β 121Ag
122Pd 46 76 121,93055(43)# 300# ms [>300 ns] β 122Ag 0+
123Pd 46 77 122,93493(64)# 200# ms [>300 ns] β 123Ag
124Pd 46 78 123,93688(54)# 100# ms [>300 ns] 0+
125Pd[6] 46 79
126Pd[7][8] 46 80 0+
126m1Pd 2023 keV 330 ns IT 126Pd 5-
126m2Pd 2110 keV 440 ns IT 126m1Pd 7-
128Pd[7][8] 46 82 0+
128mPd 2151 keV 5.8 µs IT 128Pd 8+
  1. Rövidítések:
    EC: Elektronbefogás
    IT: Izomer átmenet
  2. A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve
  3. A várakozások szerint β+β+-bomlással 102Ru-vé alakul
  4. A gyógyászatban használják
  5. ^ a b c d Elméletileg spontán maghasadásra képes
  6. ^ a b c d e Hasadási termék
  7. Hosszú felezési idejű hasadási termék
  8. A várakozások szerint ββ-bomlással 110Cd-zé alakul több mint 6·1017 év felezési idővel

Megjegyzések[szerkesztés]

  • Az izotópok gyakoriságát, valamint az atomtömeg pontosságát az egyes előfordulások közötti eltérések korlátozzák. A megadott tartomány lefedi a Földön előforduló összes szokványos anyagot.
  • Ismeretesek olyan geológiai minták, amelyek izotóp-összetétele a szokásos értékeken kívül van. Az atomtömeg bizonytalansága ezeknél meghaladhatja a jelzett hibahatárt.
  • A # jel a nem kizárólag kísérletekből, hanem részben szisztematikus trendekből származó értéket jelöl. A nem kellő megalapozottsággal asszignált spinek zárójelben szerepelnek.
  • A bizonytalanságokat rövid formában – a megfelelő utolsó számjegy után zárójelben – adjuk meg. A bizonytalanság értéke egy standard deviációnak felel meg, kivéve, ahol az izotóp-összetételt és standard atomtömeget a IUPAC nagyobb bizonytalansággal adja csak meg.

Hivatkozások[szerkesztés]

  1. W. R. Kelly, G. J. Wasserburg (1978). „Evidence for the existence of 107Pd in the early solar system”. Geophysical Research Letters 5 (12), 1079–1082. o. DOI:10.1029/GL005i012p01079.  
  2. J. H. Chen, G. J. Wasserburg (1990). „The isotopic composition of Ag in meteorites and the presence of 107Pd in protoplanets”. Geochimica et Cosmochimica Acta 54 (6), 1729–1743. o. DOI:10.1016/0016-7037(90)90404-9.  
  3. ^ a b Winter, Mark: Isotopes of palladium. WebElements. The University of Sheffield and WebElements Ltd, UK. (Hozzáférés: 2013. március 4.)
  4. http://www.platinummetalsreview.com/pdf/pmr-v35-i4-202-208.pdf
  5. http://www.nucleonica.net/unc.aspx
  6. Future Plan of the Experimental Program on Synthesizing the Heaviest Element at RIKEN, Kosuke Morita
  7. ^ a b Isomers in 128Pd and 126Pd: Evidence for a Robust Shell Closure at the Neutron Magic Number 82 in Exotic Palladium Isotopes; Physical Review Letters, 11/29/2013
  8. ^ a b Experiments on neutron-rich atomic nuclei could help scientists to understand nuclear reactions in exploding stars; physorg.com, 11/29/2013

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of palladium című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Források[szerkesztés]

A ródium izotópjai A palládium izotópjai Az ezüst izotópjai
Izotópok listája