Перейти до вмісту

Нукліди

    Нуклід — у ядерній фізиці атомне ядро ​​з певною кількістю протонів і нейтронів і стан ядерної енергії.

    Серед нуклідів виділяють кілька груп:

    • Нукліди з однаковою кількістю протонів, але різною кількістю нейтронів (однаковий атомний номер і різні масові числа ) є ізотопами. Також атоми з такими нуклідами (як ядра) називають ізотопами даного елемента.
    • Нукліди з однаковою кількістю нейтронів є ізотонами.
    • Нукліди з однаковим масовим числом (однакова кількість нуклонів у ядрі), але різним зарядом (атомним номером) є ізобарами.
    • Нукліди з однаковими масовими числами і зарядами, але різні за квантовим станом, називаються ядерними ізомерами.

    У природі існує 257 стабільних і близько 2000 нестабільних (радіоактивних ) нуклідів, які називаються радіонуклідами.

    Крім того, понад кілька тисяч було вироблено штучно.

    Ізотопи

    Ізотопи – атомні ядра, які мають однакове число протонів Z, різну кількість нейтронів N і, отже, різний масове число A = Z + N. Приклад: ізотопи кальцію Са (Z = 20) – 38Ca, 39Ca, 40Ca, 41Ca, 42Ca.

    Таблиця ізотопів хімічних елементів

    Порядковий номер, ZСимвол хімічного елементаНазва хімічного елементаМінімальна-максимальна масове число ізотопу хімічного елемента
    0nнейтрон1
    1Hводень1–7
    2Heгелій3–10
    3Liлітій3–12
    4Beберилій5–16
    5Bбор6–19
    6Cвуглець8–22
    7Nазот10–25
    8Oкисень12–28
    9Fфтор14–31
    10Neнеон16–34
    11Naнатрій18–37
    12Mgмагний19–40
    13Alалюміній21–43
    14Siкремній22–44
    15Pфосфор24–46
    16Sсірка26–49
    17Clхлор28–51
    18Arаргон30–53
    19Kкалій32–55
    20Caкальцій34–57
    21Scскандій36–60
    22Tiтитан38–63
    23Vванадій40–65
    24Crхром42–67
    25Mnмарганець44–69
    26Feзалізо45–72
    27Coкобальт50–75
    28Niнікель48–78
    29Cuмідь52–80
    30Znцинк54–83
    31Gaгаллій56–86
    32Geгерманій58–89
    33Asмыш’як60–92
    34Seселен64–94
    35Brбром67–97
    36Krкриптон69–100
    37Rbрубідий71–101
    38Srстронцій73–105
    39Yіттрий76–108
    40Zrцирконій78–110
    41Nbніобій81–113
    42Moмолібден83–115
    43Tcтехнецій85–118
    44Ruрутеній87–120
    45Rhродій89–122
    46Pdпалладій91–124
    47Agсрібро93–130
    48Cdкадмій95–132
    49Inіндій97–135
    50Snолово99–137
    51Sbсурма103–139
    52Teтеллур105–142
    53Iйод108–144
    54Xeксенон109–147
    55Csцезій112–151
    56Baбарій114–153
    57Laлантан117–155
    58Ceцерій119–157
    59Prпразеодим121–159
    60Ndнеодим124–161
    61Pmпрометій126–163
    62Smсамарій128–165
    63Euєвропій130–167
    64Gdгадоліній134–169
    65Tbтербій135–171
    66Dyдиспрозій138–173
    67Hoгольмій140–175
    68Erербій143–177
    69Tmтулій144–179
    70Ybіттербій148–181
    71Luлютецій150–184
    72Hfгафній151–188
    73Taтантал155–190
    74Wвольфрам158–192
    75Reреній159–194
    76Osосмій162–200
    77Irіридій164–202
    78Ptплатина166–203
    79Auзолото169–205
    80Hgртуть171–210
    81Tlталлій176–212
    82Pbсвинець178–215
    83Biвісмут184–218
    84Poполоній188–220
    85Atастат191–223
    86Rnрадон193–228
    87Frфранцій199–232
    88Raрадій201–234
    89Acактиній206–236
    90Thторій208–238
    91Paпротактиній212–240
    92Uуран217–242
    93Npнептуній225–244
    94Puплутоній228–247
    95Amамерицій230–249
    96Cmкюрій232–252
    97Bkберклій234–254
    98Cfкалифорній237–256
    99Esейнштейній240–258
    100Fmфермій242–260
    101Mdменделевій245–262
    102Noнобелій248–264
    103Lrлоуренсій251–266
    104Rfрэзерфордій253–268
    105Dbдубній255–269
    106Sgсиборгій258–273
    107Bhборій260–275
    108Hsхассій263–276
    109Mtмейтнерій265–279
    110Dsдармштадтій267–281
    111Rgрентгеній272–283
    112Cnкоперницій277–285
    113Uut 278–287
    114Flфлеровій286–289
    115Uup 287–291
    116Lvливерморій290–293
    117Uus 291–292
    118Uuo 294

    Радіоактивні ізотопи

    Радіоактивні ізотопи – ядра-ізотопи, які відчувають радіоактивний розпад. Більшість відомих ізотопів – радіоактивні (~ 3500).

    Радіоактивні ізотопи, що початково присутні на Землі

    РадіонуклідВаговий
    вміст в
    земній корі
    Період
    напіврозпаду,
    років
    Тип розпаду
    Уран-2383·10-64.5·109α-розпад
    Торій-2328·10-61.4·1010α-розпад, γ-розпад
    Калій-403·10-161.3·109(β- розпад, γ-розпад
    Ванадій-504.5·10-75·1014γ-розпад
    Рубідій-878.4·10-54.7·1010β-розпад
    Індій-1151·10-76·1014β-розпад
    Лантан-1381.6·10-81.1·1011β-розпад, γ-розпад
    Самарій-1471.2·10-61.2·1011α-розпад
    Лютецій-1763·10-82.1·1010β-розпад, γ-розпад

    Довгоживучі важкі ізотопи урану і торію

    ІзотопВміст в природній суміші, %Період напіврозпаду, років
    232Th1001.41·1010
    235U0.71967.10·108
    236U0.0012.4·107
    238U99.2764.51·109

    Ізотопи, що застосовуються у діагностиці

    ІзотопT1/2Орган
    201Tl73 годинисерце
    99m Тс6 годинсерце, легені, нирки, кістки, кістковий мозок
    67Ga78 годинсерце
    131I8 днівлегені, головний мозок, нирки, печінка
    189Au28.7 місяцяпечінка, лімфовузли
    111In2.8 дняпечінка

    Періоди напіврозпаду найважливіших ізотопів плутонію

    зотопПеріод напіврозпаду, років
    238Pu90
    239Pu24.300
    240 Pu6.600
    241 Pu13
    242 Pu9*10 5
    243 Pu5,7*10 -4

    Плутоній – штучно отриманий елемент, в природі зустрічаються тільки його сліди.

    Це сріблясто-білий метал, з температурою плавлення 650С, кипіння – 3227С.

    Для ядерного палива використовують діоксид плутонію PuO2.

    Ізобари

    Ізобари – атомні ядра, що мають однакове масове число A (A = Z + N) і різні числа нейтронів і протонів.

    Ізотони

    Ізотони – атомні ядра, які мають однакове число нейтронів (N = const) і різну кількість протонів.