ストロンチウムの同位体

ストロンチウム の同位体（38 Sr）
主な同位体[ 1 ]減衰
アイソトープ豊富半減期（t 1/2）モード製品
82シニア シンセ25.35日ε82ルーブル
83シニア シンセ 32.41時間β +83ルーブル
84シニア 0.56% 安定した
85シニア シンセ 64.846日ε85ルーブル
86シニア 9.86% 安定した
87シニア 7% 安定した
88シニア 82.6% 安定した
89シニアシンセ 50.56日β −89歳
90シニアトレース28.91歳β −90歳
標準原子量A r °(Sr)

アルカリ土類金属ストロンチウム（38 Sr）には、 84 Sr（0.56%）、86 Sr（9.86%）、87 Sr（7.0%） 、 88 Sr（82.58%）の4 つの安定した天然同位体があり、標準原子量は 87.62 です。

87 Srのみが放射性元素です。これは、半減期が 4.97 × 10 10年 (つまり、現在の宇宙の年齢の 3 倍以上) である放射性アルカリ金属87 Rbの崩壊によって生成されます。したがって、あらゆる物質における87 Srには 2 つの発生源があります。1 つは、 84 Sr、86 Sr 、 88 Srとともに元素合成中に形成される原始起源のものと、 87 Rbの放射性崩壊によって形成されるものです。 87 Sr/ 86 Sr の比率は、地質学調査で一般的に報告されるパラメーターです。[ 4 ]鉱物や岩石における比率の値は、約 0.7 から 4.0 を超える範囲です (ルビジウム-ストロンチウム年代測定を参照)。ストロンチウムの電子配置はカルシウムと似ているため、鉱物中でカルシウムと容易に置換されます。

4つの安定同位体に加えて、ストロンチウムには73 Srから108 Srまでの32の不安定同位体が存在することが知られています。ストロンチウムの放射性同位体は、主に隣接する元素であるイットリウム（ベータ崩壊により89 Srおよびより重い同位体）とルビジウム（陽電子放出または電子捕獲により85 Sr、83 Srおよびより軽い同位体）に崩壊します。これらの同位体の中で最も長寿命なのは90 Srで半減期は28.91年、85 Srは64.846日、89 Srは50.56日、82 Srは25.35日です。その他のストロンチウム同位体の半減期は10時間未満で、ほとんどが10分未満です。

ストロンチウム89は骨がんの治療に使用される人工放射性同位元素です。[ 5 ]この用途では、カルシウムとの化学的類似性を利用して骨構造中のカルシウムを置換します。がん患者が広範囲かつ痛みを伴う骨転移を有する場合、ストロンチウム89を投与すると、カルシウムの代謝が最も活発な骨のがん部位に ベータ粒子が直接送達されます。

ストロンチウム90は核分裂の副産物であり、放射性降下物として存在します。1986年のチェルノブイリ原発事故では、広大な地域がストロンチウム90で汚染されました。 [ 6 ]ストロンチウム90は骨のカルシウムと置き換わり、体内で長寿命となるため、健康被害を引き起こします。長寿命の高エネルギーベータ線放出体であるため、SNAP（原子力補助電源システム）装置に使用されています。これらの装置は、軽量で長寿命の原子力電源が求められる宇宙船、遠隔気象観測所、航行ブイなどへの利用が期待されています。

2020年に研究者たちは、ミラー核種73 Srと73 Brが予想通り互いに同一の挙動を示さないことを発見した。[ 7 ]

同位体のリスト

核種[ n 1 ]Z北同位体質量( Da ) [ 8 ] [ n 2 ] [ n 3 ]半減期[ 1 ] [ n 4 ]減衰モード[ 1 ] [ n 5 ]娘同位体[ n 6 ] [ n 7 ]スピンとパリティ[ 1 ] [ n 8 ] [ n 4 ]天然存在比（モル分率）
励起エネルギー 通常の割合[ 1 ]変動の範囲
73シニア 38 35 72.96570(43)# 25.3(14)ミリ秒 β +、p（63％） 72クローネ （5/2−）
β + (37%) 73ルーブル
74シニア 38 36 73.95617(11)# 27.6(26)ミリ秒 β +74ルーブル 0歳以上
75シニア 38 37 74.94995(24) 85.2(23)ミリ秒 β + (94.8%) 75ルーブル （3/2−）
β +、p（5.2％） 74クローネ
76シニア 38 38 75.941763(37) 7.89(7)秒 β +76ルーブル 0歳以上
β +、p（0.0034％） 75クローネ
77シニア 38 39 76.9379455(85) 9.0(2)秒 β + (99.92%) 77ルーブル 5/2+
β +、p (0.08%) 76クローネ
78シニア 38 40 77.9321800(80) 156.1(27)秒 β +78ルーブル 0歳以上
79シニア 38 41 78.9297047(80) 2.25(10)分 β +79ルーブル 3/2−
80シニア 38 42 79.9245175(37) 106.3(15)分 β +80ルーブル 0歳以上
81シニア 38 43 80.9232114(34) 22.3(4)分 β +81ルーブル 1/2−
81m1シニア 79.23(4) keV 390(50) ns それ81シニア (5/2)−
81m2シニア 89.05(7) keV 6.4(5) μs （7/2+）
82シニア 38 44 81.9183998(64) 25.35(3) d EC82ルーブル 0歳以上
83シニア 38 45 82.9175544(73) 32.41(3) 時間 β +83ルーブル 7/2+
83mシニア 259.15(9) keV 4.95(12)秒 それ 83シニア 1/2−
84シニア 38 46 83.9134191(13) 観測的に安定している[ n 9 ]0歳以上 0.0056(2)
85シニア 38 47 84.9129320(30) 64.846(6) d EC 85ルーブル9/2+
85mシニア 238.79(5) keV 67.63(4)分 IT（86.6％） 85シニア 1/2−
β + (13.4%) 85ルーブル
86シニア 38 48 85.9092607247(56) 安定した0歳以上 0.0986(20)
86mシニア 2956.09(12) keV 455(7) ns それ 86シニア8歳以上
87 Sr [ n 10 ]38 49 86.9088774945(55) 安定した9/2+ 0.0700(20)
87mシニア 388.5287(23) keV 2.805(9) 時間 IT（99.70％） 87シニア1/2−
EC（0.30％） 87ルーブル
88 Sr [ n 11 ]38 50 87.905612253(6) 安定した0歳以上 0.8258(35)
89 Sr [ n 11 ]38 51 88.907450808(98) 50.563(25) d β −89歳5/2+
90 Sr [ n 11 ]38 52 89.9077279(16) 28.91(3) 年 β −90歳 0歳以上
91シニア 38 53 90.9101959(59) 9.65(6) 時間 β −91歳 5/2+
92シニア 38 54 91.9110382(37) 2.611(17) 時間 β −92歳 0歳以上
93シニア 38 55 92.9140243(81) 7.43(3)分 β −93歳 5/2+
94シニア 38 56 93.9153556(18) 75.3(2) s β −94歳 0歳以上
95シニア 38 57 94.9193583(62) 23.90(14)秒 β −95歳 1/2以上
96シニア 38 58 95.9217190(91) 1.059(8)秒 β −96歳 0歳以上
97シニア 38 59 96.9263756(36) 432(4)ミリ秒 β −（99.98％） 97歳 1/2以上
β − , n (0.02%) 96歳
97m1シニア 308.13(11) keV 175.2(21) ns それ 97シニア 7/2+
97m2シニア 830.83(23) keV 513(5) ns それ 97シニア （9/2+）
98シニア 38 60 97.9286926(35) 653(2) ミリ秒 β −（99.77%） 98歳 0歳以上
β −、n (0.23%) 97歳
99シニア 38 61 98.9328836(51) 269.2(10)ミリ秒 β −（99.90％） 99年 3/2以上
β − , n (0.100%) 98歳
100シニア 38 62 99.9357833(74) 202.1(17)ミリ秒 β −（98.89%） 100年 0歳以上
β −、n (1.11%) 99年
100mシニア 1618.72(20) keV 122(9) ns それ 100シニア （4−）
101シニア 38 63 100.9406063(91) 113.7(17)ミリ秒 β −（97.25％） 101年 （5/2−）
β − , n (2.75%) 100年
102シニア 38 64 101.944005(72) 69(6) ミリ秒 β −（94.5％） 102年 0歳以上
β −、n (5.5%) 101年
103シニア 38 65 102.94924(22)# 53(10)ミリ秒 β −103歳 5/2+#
104シニア 38 66 103.95302(32)# 50.6(42)ミリ秒 β −104歳 0歳以上
105シニア 38 67 104.95900(54)# 39(5) ミリ秒 β −105歳 5/2+#
106シニア 38 68 105.96318(64)# 21(8) ミリ秒 β −106歳 0歳以上
107シニア 38 69 106.96967(75)# 25# ミリ秒[>400 ナノ秒] 1/2+#
108シニア[ 9 ]38 70
この表のヘッダーとフッター:
  1. ^ m Sr – 励起核異性体。
  2. ^ ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。
  3. ^ # – 原子質量は # でマークされています。値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されています。
  4. ^ a b # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。
  5. ^ 崩壊のモード:
    EC:電子捕獲

    それ：異性体転移
    名前:中性子放出
    p:陽子放出
  6. ^太字の斜体の記号は娘製品です – 娘製品はほぼ安定しています。
  7. ^太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。
  8. ^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数を持つスピンを示します。
  9. ^ β + β +によって84 Krに崩壊すると考えられる
  10. ^ルビジウム-ストロンチウム年代測定に使用
  11. ^ a b c核分裂生成物

参照

ストロンチウム以外の娘核種

参考文献

  1. ^ a b c d e Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」(PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  2. ^ 「標準原子量：ストロンチウム」CIAAW . 1969年。
  3. ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術報告書）」 . Pure and Applied Chemistry . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 . 
  4. ^ディッキン、アラン・P. (2018).放射性同位体地質学（第3版）. ケンブリッジ: ケンブリッジ大学出版局. ISBN 978-1-107-09944-9。
  5. ^ Reddy, Eashwer K.; Robinson, Ralph G.; Mansfield, Carl M. (1986年1月). 「骨転移の緩和のためのストロンチウム89」 . Journal of the National Medical Association . 78 (1): 27– 32. ISSN 0027-9684 . PMC 2571189. PMID 2419578 .   
  6. ^ Wilken, RD; Diehl, R. (1987). 「チェルノブイリ事故前後の北ドイツの環境サンプル中のストロンチウム90」 . Radiochimica Acta . 41 (4): 157– 162. doi : 10.1524/ract.1987.41.4.157 . S2CID 99369165 . 
  7. ^ 「UMass Lowell主導のチームによる発見は核理論への挑戦」 Space Daily . 2022年6月26日閲覧。
  8. ^ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II). 表、グラフ、参考文献*」. Chinese Physics C. 45 ( 3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
  9. ^澄鎌 剛志; 他 (2021). 「 110 Zr近傍における新たな中性子過剰同位体の観測」 . Physical Review C. 103 ( 1) 014614. Bibcode : 2021PhRvC.103a4614S . doi : 10.1103/PhysRevC.103.014614 . hdl : 10261/260248 . S2CID 234019083 . 
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