Izotopy bismutu

Technology

12 hours ago

Author

Albert Flores

Izotopy bismutu jsou jedinečné formy prvku bismutu, které se liší počtem neutronů v jádře. Bismut (Bi) je chemický prvek s atomovým číslem 83. V přírodě se vyskytuje jako směs několika izotopů, z nichž nejběžnější je bi-209. Tento izotop má 83 protonů a 126 neutronů. Existuje celkem 39 různých izotopů bismutu, přičemž jejich hmotnostní čísla se pohybují od 184 do 222. Některé z těchto izotopů jsou stabilní a nevykazují radioaktivní rozpad. Mezi ně patří bi-209, bi-208, bi-207 a bi-206. Ostatní izotopy bismutu jsou radioaktivní a mají různé poločasy rozpadu. Izotopy bismutu jsou využívány v různých vědeckých disciplínách, jako je například geologie, archeologie nebo medicína. Jejich analýza umožňuje datovat starší horniny a artefakty, sledovat tok života a sledovat procesy v lidském těle. Výzkum izotopů bismutu je stále velmi aktivní oblastí vědeckého výzkumu. Vědci se neustále snaží získat další informace o vlastnostech těchto izotopů a jejich využití v různých oborech.

Bismut (83Bi) nemá žádný stabilní izotop, ovšem má jeden izotop, 209Bi, s velmi dlouhým poločasem přeměny, takže lze stanovit jeho relativní atomovou hmotnost: 208,980 40(1). 209Bi je sice slabě radioaktivní, avšak vzhledem k jeho dlouhému poločasu přeměny (1,9×1019 let) je obvykle považován za stabilní. Bylo také popsáno 40 umělých radioizotopů, s nukleonovými čísly 184 až 224, a několik jaderných izomerů tohoto prvku. Nejstabilnější umělé radioizotopy jsou 208Bi (poločas přeměny 3,68×105 let), 207Bi (31,55 let), 205Bi (15,31 dne), 206Bi (6,243 dne), 210Bi (5,012 dne) a 203Bi (11,76 hodiny). Všechny ostatní mají poločasy kratší než 11,5 hodiny, většina pod 10 minut. Izotopy s nukleonovým číslem 209 a nižším se přeměňují beta plus přeměnou na izotopy olova a/nebo alfa rozpadem na thallium, zatímco u 210Bi a těžších izotopů převažuje přeměna beta minus na polonium.

Izotop 213Bi lze průmyslově vyrobit ostřelováním radia brzdným zářením.

Seznam izotopů

symbol nuklidu	Z(p)	N(n)	hmotnost izotopu (u)	poločas přeměny	způsob(y) přeměny	produkt(y) přeměny	jaderný spin	reprezentativní izotopové složení (molární zlomek)
excitační energie
184Bi	83	101	184,001 12(14)	13(2) ms	α	180Tl
184mBi	150(100) keV	150(100) keV	150(100) keV	13(2) ms			−10
185Bi	83	102	184,997 63(6)	58(4) μs	p (90 %)	184Pb	+1/2
185Bi	83	102	184,997 63(6)	58(4) μs	α (10 %)	181Tl	+1/2
185mBi	70(50) keV	70(50) keV	70(50) keV	6,6(15) ms	α	181Tl
185mBi	70(50) keV	70(50) keV	70(50) keV	6,6(15) ms	p	184Pb
186Bi	83	103	185,996 60(8)	14,8(8) ms	α	182Tl	+3
186mBi	0 keV	0 keV	0 keV	9,8(4) ms	α	182Tl	−10
187Bi	83	104	186,993 158(16)	37(2) ms	α	183Tl	−9/2
187m1Bi	112 keV	112 keV	112 keV	370(20) µs	α	183Tl	+1/2
187m2Bi	252(1) keV	252(1) keV	252(1) keV	7(5) µs			+13/2
188Bi	83	105	187,992 27(5)	265(15) ms	α	184Tl	−10
188mBi	0 keV	0 keV	0 keV	60(3) ms	α	184Tl	+3
188mBi	0 keV	0 keV	0 keV	60(3) ms	β+	188Pb	+3
189Bi	83	106	188,989 20(6)	674(11) ms	α (>50 %)	185Tl	−9/2
189Bi	83	106	188,989 20(6)	674(11) ms	β+ (	189Pb	−9/2
189m1Pb	185 keV	185 keV	185 keV	5,0(1) ms	α (>50 %)	181Hg	+13/2
189m1Pb	185 keV	185 keV	185 keV	5,0(1) ms	β+ (	185Tl	+13/2
189m2Bi	357(1) keV	357(1) keV	357(1) keV	880(50) ns			+13/2
190Bi	83	107	189,988 3(2)	6,3(1) s	α (90 %)	186Tl	+3
190Bi	83	107	189,988 3(2)	6,3(1) s	β+ (10 %)	190Pb	+3
190m1Bi	0 keV	0 keV	0 keV	6,2(1) s	α (70 %)	186Tl	−10
190m1Bi	0 keV	0 keV	0 keV	6,2(1) s	β+ (30 %)	190Pb	−10
190m2Bi	690(180) keV	690(180) keV	690(180) keV	>500(100) ns
191Bi	83	108	190,985 786(8)	12,4(3) s	α (51 %)	187Tl	−9/2
191Bi	83	108	190,985 786(8)	12,4(3) s	β+ (49 %)	191Pb	−9/2
191mBi	240 keV	240 keV	240 keV	124(5) ms	α (68 %)	187Tl	+1/2
191mBi	240 keV	240 keV	240 keV	124(5) ms	IC (32 %)	191Bi	+1/2
191mBi	240 keV	240 keV	240 keV	124(5) ms	β+	191Pb	+1/2
192Bi	83	109	191,985 46(4)	34,6(9) s	β+ (88 %)	192Pb	+3
192Bi	83	109	191,985 46(4)	34,6(9) s	α (12 %)	188Tl	+3
192mBi	147 keV	147 keV	147 keV	39,6(4) s	β+ (90 %)	192Pb	−10
192mBi	147 keV	147 keV	147 keV	39,6(4) s	α (10 %)	188Tl	−10
193Bi	83	110	192,982 96(1)	63,6(30) s	β+ (96,5 %)	193Pb	−9/2
193Bi	83	110	192,982 96(1)	63,6(30) s	α (3,5 %)	189Tl	−9/2
193mBi	308 keV	308 keV	308 keV	3. 2(6) s	α (84 %)	189Tl	+1/2
193mBi	308 keV	308 keV	308 keV	3. +more2(6) s	β+ (16 %)	193Pb	+1/2
194Bi	83	111	193,982 83(5)	95(3) s	β+ (99,54 %)	194Pb	+3
194Bi	83	111	193,982 83(5)	95(3) s	α (0,46 %)	190Tl	+3
194m1Bi	0 keV	0 keV	0 keV	125(2) s	β+	194Pb	+6, +7
194m2Bi	0 keV	0 keV	0 keV	115(4) s	β+ (99,8 %)	194Pb	−10
194m2Bi	0 keV	0 keV	0 keV	115(4) s	α (0,2 %)	190Tl	−10
195Bi	83	112	194,980 651(6)	183(4) s	β+ (99,97 %)	195Pb	−9/2
195Bi	83	112	194,980 651(6)	183(4) s	α (0,03 %)	191Tl	−9/2
195m1Bi	401 keV	401 keV	401 keV	87(1) s	β+ (67 %)	195Pb	+1/2
195m1Bi	401 keV	401 keV	401 keV	87(1) s	α (33 %)	191Tl	+1/2
195m2Bi	2 311,4 keV	2 311,4 keV	2 311,4 keV	750(50) ns
196Bi	83	113	195,980 667(26)	308(12) s	β+ (99,998 8 %)	196Pb	+3
196Bi	83	113	195,980 667(26)	308(12) s	α (0,001 2 %)	192Tl	+3
196m1Bi	169 keV	169 keV	169 keV	0,6(5) s	IC	196Bi	+7
196m1Bi	169 keV	169 keV	169 keV	0,6(5) s	β+	196Pb	+7
196m2Bi	271 keV	271 keV	271 keV	240(3) s	β+ (74,2 %)	185Pb	−10
196m2Bi	271 keV	271 keV	271 keV	240(3) s	IC (25,8 %)	185Tl	−10
196m2Bi	271 keV	271 keV	271 keV	240(3) s	α (3,8×10−4 %)	185Tl	−10
197Bi	83	114	196,978 864(9)	9,33(50) min	β+ (>99,999 %)	197Pb	−9/2
197Bi	83	114	196,978 864(9)	9,33(50) min	α (10−4 %)	193Tl	−9/2
197m1Bi	500 keV	500 keV	500 keV	5,04(16) min	α (55 %)	193Tl	+1/2
197m1Bi	500 keV	500 keV	500 keV	5,04(16) min	β+ (45 %)	197Pb	+1/2
197m1Bi	500 keV	500 keV	500 keV	5,04(16) min	IC (	197Bi	+1/2
197m2Bi	2 129,3(4) keV	2 129,3(4) keV	2 129,3(4) keV	204(18) ns
197m3Bi	2 360,4(5) keV	2 360,4(5) keV	2 360,4(5) keV	263(13) ns
197m4Bi	2 383,1 keV	2 383,1 keV	2 383,1 keV	253(39) ns
197m5Bi	2 929,5 keV	2 929,5 keV	2 929,5 keV	209(30) ns
198Bi	83	115	197,979 21(3)	10,3(3) min	β+	198Pb	+2, +3
198m1Bi	0 keV	0 keV	0 keV	1,6(3) min	β+	198Pb	+7
198m2Bi	248,5 keV	248,5 keV	248,5 keV	7,7(5) s	IC		−10
199Bi	83	116	198,977 672(13)	27(1) min	β+	199Pb	−9/2
199m1Bi	667 keV	667 keV	667 keV	24,70(15) min	β+ (>98 %)	199Pb	+1/2
199m1Bi	667 keV	667 keV	667 keV	24,70(15) min	IC (	199Bi	+1/2
199m1Bi	667 keV	667 keV	667 keV	24,70(15) min	α (≈0,01 %)	195Tl	+1/2
199m2Bi	1 947(25) keV	1 947(25) keV	1 947(25) keV	100(30) ns
199m3Bi	~2 547,0 keV	~2 547,0 keV	~2 547,0 keV	168(13) ns
200Bi	83	117	199,978 132(26)	36,4(5) min	β+	200Pb	+7
200m1Bi	0 keV	0 keV	0 keV	31(2) min	EC	200Pb	+2
200m1Bi	0 keV	0 keV	0 keV	31(2) min	IC	200Bi	+2
200m2Bi	428,2 keV	428,2 keV	428,2 keV	400(50) ms			−10
201Bi	83	118	200,977 009(16)	103(3) min	β+	201Pb	−9/2
201m1Bi	846,4 keV	846,4 keV	846,4 keV	59. 1(6) min	EC (≥91,1 %)	201Pb	+1/2
201m1Bi	846,4 keV	846,4 keV	846,4 keV	59. 1(6) min	IC (≤8,6 %)	201Bi	+1/2
201m1Bi	846,4 keV	846,4 keV	846,4 keV	59. 1(6) min	α (≈0,3 %)	197Tl	+1/2
201m2Bi	1 932,2 keV	1 932,2 keV	1 932,2 keV	118(28) ns
201m3Bi	1 971,2 keV	1 971,2 keV	1 971,2 keV	105(75) ns
201m4Bi	2 739,90(20) keV	2 739,90(20) keV	2 739,90(20) keV	124(4) ns
202Bi	83	119	201,977 742(22)	1,71(4) h	β+	202Pb	+5
202m1Bi	615(7) keV	615(7) keV	615(7) keV	3,04(6) µs
202m2Bi	2 607,1(5) keV	2 607,1(5) keV	2 607,1(5) keV	310(50) ns
203Bi	83	120	202,976 876(23)	11,76(5) h	β+	203Pb	−9/2
203m1Bi	1 098,1 keV	1 098,1 keV	1 098,1 keV	305(5) ms	IC	203Bi	+1/2
203m2Bi	2 041,5(6) keV	2 041,5(6) keV	2 041,5(6) keV	194(30) ns
204Bi	83	121	203,977 813(28)	11,22(10) h	β+	204Pb	+6
204m1Bi	805,5 keV	805,5 keV	805,5 keV	13,0(1) ms	IC	204Bi	−10
204m2Bi	2 833,4(11) keV	2 833,4(11) keV	2 833,4(11) keV	1,07(3) ms	IC		+17
205Bi	83	122	204,977 389(8)	15,31(4) d	β+	205Pb	−9/2
206Bi	83	123	205,978 499(8)	6,243(3) d	β+	206Pb	+6
206m1Bi	59,897(17) keV	59,897(17) keV	59,897(17) keV	7,7(2) µs
206m2Bi	1 044,8 keV	1 044,8 keV	1 044,8 keV	890(10) µs	IC		−10
207Bi	83	124	206,978 470 7(26)	31,55(4) r	β+	207Pb	−9/2
207mBi	2 101,49(16) keV	2 101,49(16) keV	2 101,49(16) keV	182(6) µs
208Bi	83	125	207,979 742 2(25)	3,68(4)×105 r	β+	208Pb	+5
208mBi	1 571,1 keV	1 571,1 keV	1 571,1 keV	2,58(4) ms	IC	208Bi	−10
209Bi	83	126	208,980 398 7(16)	1,9(2)×1019 r	α	205Tl	−9/2	1,000 0
210Bi	83	127	209,984 120 4(16)	5,012(5) d	β− (>99,999 %)	210Po	−1	Stopy
210Bi	83	127	209,984 120 4(16)	5,012(5) d	α (1,3×10−4 %)	206Tl	−1	Stopy
210mBi	271,3 keV	271,3 keV	271,3 keV	3,04(6)×106 r	α	206Tl	−9
211Bi	83	128	210,987 269(6)	2,14(2) min	α (99,72 %)	207Tl	−9/2	Stopy
211Bi	83	128	210,987 269(6)	2,14(2) min	β− (0,28 %)	211Po	−9/2	Stopy
211mBi	1 257(10) keV	1 257(10) keV	1 257(10) keV	1,4(3) µs
212Bi	83	129	211,991 285 7(21)	60,55(6) min	β− (64,06 %)	212Po	−1	Stopy
212Bi	83	129	211,991 285 7(21)	60,55(6) min	α (35,94 %)	208Tl	−1	Stopy
212m1Bi	250 keV	250 keV	250 keV	25,0(2) min	α (67 %)	208Tl	−8, −9
212m1Bi	250 keV	250 keV	250 keV	25,0(2) min	β−, α (30 %)	208Pb	−8, −9
212m1Bi	250 keV	250 keV	250 keV	25,0(2) min	β− (3 %)	212Po	−8, −9
212m2Bi	1 910 keV	1 910 keV	1 910 keV	7,0(3) min	β−	212Po	>16
213Bi	83	130	212,994 385(5)	45,61(6) min	β− (97,8 %)	213Po	−9/2
213Bi	83	130	212,994 385(5)	45,61(6) min	α (2,2 %)	209Tl	−9/2
214Bi	83	131	213,998 712(12)	19,9(4) min	β− (99,98 %)	214Po	−1	Stopy
214Bi	83	131	213,998 712(12)	19,9(4) min	α (0,02 %)	210Tl	−1	Stopy
215Bi	83	132	215,001 770(16)	7,6(2) min	β−	215Po	−9/2	Stopy
215mBi	1 347,5 keV	1 347,5 keV	1 347,5 keV	36,9(6) s	IC (76,9 %)	215Bi	-
215mBi	1 347,5 keV	1 347,5 keV	1 347,5 keV	36,9(6) s	β− (23,1 %)	187Hg	-
216Bi	83	133	216,006 306(12)	2,25(5) min	β−	216Po	−6, −7
216mBi	1 910 keV	1 910 keV	1 910 keV	6,6(21) min	β−	216Po	3
217Bi	83	134	217,009 47(21)	98,5(8) s	β−	217Po	−9/2
218Bi	83	135	218,014 32(39)	33(1) s	β−	218Po
219Bi	83	136		22(7) s	β−	219Po
220Bi	83	137		>300 ns	β−	220Po
221Bi	83	138		>300 ns	β−	221Po
221Bi	83	138		>300 ns	β−, n	220Po
222Bi	83	139		>300 ns	β−	222Po
223Bi	83	140		>300 ns	β−	223Po
223Bi	83	140		>300 ns	β−, n	222Po
224Bi	83	141		>300 ns	β−	224Po
224Bi	83	141		>300 ns	β−, n	223Po