Főmenü megnyitása

A természetes tantál (Ta) két stabil izotópból áll: 181Ta (99,988%) és 180mTa (0,012%). Utóbbi (amint a tömegszám utáni m jelzi) metastabil magizomer, mely elegendő energiával rendelkezik háromféle bomlási módhoz is: izomer átmenettel alapállapotú 180Ta keletkezhet, béta-bomlással 180W-ná vagy elektronbefogás révén 180Hf-ná alakulhat. Ennek az izomernek még semmilyen radioaktív bomlását sem figyelték meg, ez alapján a felezési idejére csak alsó korlát ismert: több, mint 1015 év. A 180mTa rendkívül lassú bomlását a bomlással járó nagy (9 egységnyi) spinváltozás következménye. A gamma- vagy a béta-bomlás során a magnak egyetlen lépésben kellene több egységnyi impulzusmomentumtól megszabadulnia, ami nagyon lelassítja a folyamatot.[1]

A 180mTa szokatlan természetét jól mutatja az a tény, hogy az alapállapotú 180Ta felezési ideje mindössze 8 óra. A 180mTa az egyetlen természetes magizomer, egyben a stabil izotóppal rendelkező elemek között a legritkább primordiális nuklid.

35 mesterséges radioizotópját írták le, közülük a legstabilabb a 179Ta (felezési ideje 1,82 év), a 182Ta (114,43 nap), a 183Ta (5,1 nap) és a 177Ta (56,56 óra). A többi izotóp felezési ideje egy napnál rövidebb, a többségé az egy órát sem éri el. Számos magizomerje ismert, közülük a legstabilabb (a 180mTa-t leszámítva) a 178m1Ta (felezési ideje 2,36 óra).

Az ismertebb kobalt mellett a tantál alkalmazhatósága is felmerült atomfegyverek pusztító hatásának növeléséhez. Ha a termonukleáris bomba köré 181Ta tartalmú köpenyt helyeznének, akkor a robbanás során fellépő intenzív, nagy energiájú neutronsugárzás hatására radioaktív 182Ta keletkezne, mely kb. 1,12 MeV energiájú gamma-sugarakat bocsát ki 114,43 napos felezési idővel, ami több hónapig jelentősen megnövelné a radioaktív kihullásból származó sugárzást. Valószínűleg soha nem gyártottak, és nem is teszteltek vagy használtak ilyen fegyvert.

Standard atomtömeg: 180,94788(2) u

Tartalomjegyzék

TáblázatSzerkesztés

nuklid
jele
Z(p) N(n)  
izotóptömeg (u)
 
felezési idő bomlási
mód(ok)[2][m 1]
leány-
izotóp(ok)[m 2]
magspin jellemző
izotóp-
összetétel
(móltört)
természetes
ingadozás
(móltört)
gerjesztési energia
155Ta 73 82 154,97459(54)# 13(4) µs
[12(+4−3) µs]
(11/2−)
156Ta 73 83 155,97230(43)# 144(24) ms β+ (95,8%) 156Hf (2−)
p (4,2%) 155Hf
156mTa 102(7) keV 0,36(4) s p 155Hf 9+
157Ta 73 84 156,96819(22) 10,1(4) ms α (91%) 153Lu 1/2+
β+ (9%) 157Hf
157m1Ta 22(5) keV 4,3(1) ms 11/2−
157m2Ta 1593(9) keV 1,7(1) ms α 153Lu (25/2−)
158Ta 73 85 157,96670(22)# 49(8) ms α (96%) 154Lu (2−)
β+ (4%) 158Hf
158mTa 141(9) keV 36,0(8) ms α (93%) 154Lu (9+)
IT 158Ta
β+ 158Hf
159Ta 73 86 158,963018(22) 1,04(9) s β+ (66%) 159Hf (1/2+)
α (34%) 155Lu
159mTa 64(5) keV 514(9) ms α (56%) 155Lu (11/2−)
β+ (44%) 159Hf
160Ta 73 87 159,96149(10) 1,70(20) s α 156Lu (2#)−
β+ 160Hf
160mTa 310(90)# keV 1,55(4) s β+ (66%) 160Hf (9)+
α (34%) 156Lu
161Ta 73 88 160,95842(6)# 3# s β+ (95%) 161Hf 1/2+#
α (5%) 157Lu
161mTa 50(50)# keV 2,89(12) s 11/2−#
162Ta 73 89 161,95729(6) 3,57(12) s β+ (99,92%) 162Hf 3+#
α (0,073%) 158Lu
163Ta 73 90 162,95433(4) 10,6(18) s β+ (99,8%) 163Hf 1/2+#
α (0,2%) 159Lu
164Ta 73 91 163,95353(3) 14,2(3) s β+ 164Hf (3+)
165Ta 73 92 164,950773(19) 31,0(15) s β+ 165Hf 5/2−#
165mTa 60(30) keV 9/2−#
166Ta 73 93 165,95051(3) 34,4(5) s β+ 166Hf (2)+
167Ta 73 94 166,94809(3) 1,33(7) perc β+ 167Hf (3/2+)
168Ta 73 95 167,94805(3) 2,0(1) perc β+ 168Hf (2−,3+)
169Ta 73 96 168,94601(3) 4,9(4) perc β+ 169Hf (5/2+)
170Ta 73 97 169,94618(3) 6,76(6) perc β+ 170Hf (3)(+#)
171Ta 73 98 170,94448(3) 23,3(3) perc β+ 171Hf (5/2−)
172Ta 73 99 171,94490(3) 36,8(3) perc β+ 172Hf (3+)
173Ta 73 100 172,94375(3) 3,14(13) óra β+ 173Hf 5/2−
174Ta 73 101 173,94445(3) 1,14(8) óra β+ 174Hf 3+
175Ta 73 102 174,94374(3) 10,5(2) óra β+ 175Hf 7/2+
176Ta 73 103 175,94486(3) 8,09(5) óra β+ 176Hf (1)−
176m1Ta 103,0(10) keV 1,1(1) ms IT 176Ta (+)
176m2Ta 1372,6(11)+X keV 3,8(4) µs (14−)
176m3Ta 2820(50) keV 0,97(7) ms (20−)
177Ta 73 104 176,944472(4) 56,56(6) óra β+ 177Hf 7/2+
177m1Ta 73,36(15) keV 410(7) ns 9/2−
177m2Ta 186,15(6) keV 3,62(10) µs 5/2−
177m3Ta 1355,01(19) keV 5,31(25) µs 21/2−
177m4Ta 4656,3(5) keV 133(4) µs 49/2−
178Ta 73 105 177,945778(16) 9,31(3) perc β+ 178Hf 1+
178m1Ta 100(50)# keV 2,36(8) óra β+ 178Hf (7)−
178m2Ta 1570(50)# keV 59(3) ms (15−)
178m3Ta 3000(50)# keV 290(12) ms (21−)
179Ta 73 106 178,9459295(23) 1,82(3) év EC 179Hf 7/2+
179m1Ta 30,7(1) keV 1,42(8) µs (9/2)−
179m2Ta 520,23(18) keV 335(45) ns (1/2)+
179m3Ta 1252,61(23) keV 322(16) ns (21/2−)
179m4Ta 1317,3(4) keV 9,0(2) ms IT 179Ta (25/2+)
179m5Ta 1327,9(4) keV 1,6(4) µs (23/2−)
179m6Ta 2639,3(5) keV 54,1(17) ms (37/2+)
180Ta 73 107 179,9474648(24) 8,152(6) óra EC (86%) 180Hf 1+
β (14%) 180W
180m1Ta 77,1(8) keV Látszólag stabil[m 3] 9− 1,2(2)·10−4
180m2Ta 1452,40(18) keV 31,2(14) µs 15−
180m3Ta 3679,0(11) keV 2,0(5) µs (22−)
180m4Ta 4171,0+X keV 17(5) µs (23,24,25)
181Ta 73 108 180,9479958(20) Látszólag stabil[m 4] 7/2+ 0,99988(2)
181m1Ta 6,238(20) keV 6,05(12) µs 9/2−
181m2Ta 615,21(3) keV 18(1) µs 1/2+
181m3Ta 1485(3) keV 25(2) µs 21/2−
181m4Ta 2230(3) keV 210(20) µs 29/2−
182Ta 73 109 181,9501518(19) 114,43(3) nap β 182W 3−
182m1Ta 16,263(3) keV 283(3) ms IT 182Ta 5+
182m2Ta 519,572(18) keV 15,84(10) perc 10−
183Ta 73 110 182,9513726(19) 5,1(1) nap β 183W 7/2+
183mTa 73,174(12) keV 107(11) ns 9/2−
184Ta 73 111 183,954008(28) 8,7(1) óra β 184W (5−)
185Ta 73 112 184,955559(15) 49,4(15) perc β 185W (7/2+)#
185mTa 1308(29) keV >1 ms (21/2−)
186Ta 73 113 185,95855(6) 10,5(3) perc β 186W (2−,3−)
186mTa 1,54(5) perc
187Ta 73 114 186,96053(21)# 2# perc
[>300 ns]
β 187W 7/2+#
188Ta 73 115 187,96370(21)# 20# s
[>300 ns]
β 188W
189Ta 73 116 188,96583(32)# 3# s
[>300 ns]
7/2+#
190Ta 73 117 189,96923(43)# 0,3# s
  1. Rövidítések:
    EC: Elektronbefogás
    IT: Izomer átmenet
  2. A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve, a majdnem stabilak (melyek felezési ideje a világegyetem koránál hosszabb) félkövér dőlttel vannak jelölve
  3. Az egyetlen ismert, látszólag stabil magizomer, a feltételezések szerint izomer átmenettel 180Ta-ná, β-bomlással 180W-ná vagy elektronbefogással 180Hf-ná alakul, felezési ideje több, mint 1,2·1015
  4. A feltételezések szerint α-bomlással 177Lu-té alakul

MegjegyzésekSzerkesztés

  • 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.

HivatkozásokSzerkesztés

  1. Quantum mechanics for engineers Leon van Dommelen, Florida State University
  2. http://www.nucleonica.net/unc.aspx

FordításSzerkesztés

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

ForrásokSzerkesztés

A hafnium izotópjai A tantál izotópjai A volfrám izotópjai
Izotópok listája