Az ólom izotópjai

Az ólomnak (Pb) négy stabil izotópja van: ²⁰⁴Pb, ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb, ²⁰⁸Pb. Az ólom-204 teljesen primordiális nuklid, radioaktív bomlások révén nem keletkezik. A másik három izotóp, az ólom-206, ólom-207 és ólom-208 a három bomlási sor – rendre az uránsor (vagy rádiumsor), az aktíniumsor és a tóriumsor – végterméke. Ezek a bomlási sorok rendre a primordiális U-238, U-235, és Th-232 bomlási sorai, ám ezek az ólomizotópok részben primordiális eredetűek, azaz nemcsak radioaktív bomlás termékeként, hanem szupernóvákban is keletkeznek. Az ólom-204 és a többi izotóp primordiális mennyiségének rögzített aránya felhasználható viszonyítási alapként, hogy megbecsüljék a kőzetekben az urán és tórium bomlása során keletkező ólom mennyiségét (ólom–ólom és urán–ólom kormeghatározás).

A leghosszabb élettartamú radioizotópja az ²⁰⁵Pb (felezési ideje ~15,3 millió év) és az ²⁰²Pb (~53 000 év). A természetben előforduló radioaktív izotópok közül a legrövidebb felezési idővel az ²¹⁰Pb rendelkezik (22,20 év).

Standard atomtömege (a stabil izotópok atomtömegének előfordulási gyakorisággal súlyozott átlaga) 207,2(1) u. Az összes kémiai elem közül az ólom rendelkezik a legnehezebb stabil izotóppal: ez az ²⁰⁸Pb (a nála nehezebb, korábban stabilnak tartott ²⁰⁹Bi-ről kiderült, radioaktív, felezési ideje 1,9·10¹⁹ év). Összesen 38 ólomizotópot ismerünk, köztük néhány rendkívül instabil, csak mesterséges előállítható részecskét.

Teljesen ionizált állapotában az ²⁰⁵Pb izotóp is stabillá válik.^[1]

Ólom-206 szerkesztés

Az ²⁰⁶Pb az U-238 bomlási sorának – a „rádiumsornak” vagy „uránsornak” – utolsó tagja. Zárt rendszerben egy adott tömegű ²³⁸U minta több lépés sorozatán keresztül ²⁰⁶Pb-tá bomlik. A köztes bomlástermékek mennyisége idővel egyensúlyi állapotot ér el (azonban ennek időigénye elég nagy, mivel az ²³⁴U felezési ideje 245 500 év.) Amint beáll ez a stabil állapot, az ²³⁸U/²⁰⁶Pb arány egyenletesen fog csökkenni, míg a köztitermékek egymáshoz viszonyított mennyisége állandó marad.

A rádiumsorban található izotópok többségéhez hasonlóan az ²⁰⁶Pb-ot is eredetileg a rádium egyik változataként, rádium G-nek nevezték el. Mind a ²¹⁰Po (rádium F) alfa-bomlásának, mind a jóval ritkább ²⁰⁶Tl (rádium E^II) béta-bomlásának ez az izotóp a terméke.

Ólom-207, -208 és -204 szerkesztés

Az ²⁰⁷Pb az ²³⁵U-ből kiinduló aktíniumsor utolsó tagja.

Az ²⁰⁸Pb a ²³²Th-ből kiinduló tóriumsor utolsó tagja.

Az ²⁰⁴Pb teljes mennyisége primordiáls eredetű, így felhasználható a mintában található egyéb ólomizotópok primordiális mennyiségének becslésére.^[forrás?] Az ólom-206, -207 és -208 többletmennyisége tehát feltehetően radioaktív bomlásból származik^[forrás?], ami a kőzetek (keletkezésük óta eltelt) korának különböző, az urán és tórium bomlásán alapú meghatározását teszi lehetővé.

Táblázat szerkesztés

nuklid jele	történelmi név	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)
nuklid jele	történelmi név	gerjesztési energia			felezési idő	bomlási mód(ok)^[2]^{[m 1]}	leány- izotóp(ok)^{[m 2]}	magspin	jellemző izotóp- összetétel (móltört)	természetes ingadozás (móltört)
¹⁷⁸Pb		82	96	178,003830(26)	0,23(15) ms			0+
¹⁷⁹Pb		82	97	179,00215(21)#	3# ms			5/2−#
¹⁸⁰Pb		82	98	179,997918(22)	4,5(11) ms			0+
¹⁸¹Pb		82	99	180,99662(10)	45(20) ms	α (98%)	¹⁷⁷Hg	5/2−#
¹⁸¹Pb		82	99	180,99662(10)	45(20) ms	β⁺ (2%)	¹⁸¹Tl	5/2−#
¹⁸²Pb		82	100	181,992672(15)	60(40) ms [55(+40−35) ms]	α (98%)	¹⁷⁸Hg	0+
¹⁸²Pb		82	100	181,992672(15)	60(40) ms [55(+40−35) ms]	β⁺ (2%)	¹⁸²Tl	0+
¹⁸³Pb		82	101	182,99187(3)	535(30) ms	α (94%)	¹⁷⁹Hg	(3/2−)
¹⁸³Pb		82	101	182,99187(3)	535(30) ms	β⁺ (6%)	¹⁸³Tl	(3/2−)
^183mPb		94(8) keV			415(20) ms	α	¹⁷⁹Hg	(13/2+)
^183mPb		94(8) keV			415(20) ms	β⁺ (ritka)	¹⁸³Tl	(13/2+)
¹⁸⁴Pb		82	102	183,988142(15)	490(25) ms	α	¹⁸⁰Hg	0+
¹⁸⁴Pb		82	102	183,988142(15)	490(25) ms	β⁺ (ritka)	¹⁸⁴Tl	0+
¹⁸⁵Pb		82	103	184,987610(17)	6,3(4) s	α	¹⁸¹Hg	3/2−
¹⁸⁵Pb		82	103	184,987610(17)	6,3(4) s	β⁺ (ritka)	¹⁸⁵Tl	3/2−
^185mPb		60(40)# keV			4,07(15) s	α	¹⁸¹Hg	13/2+
^185mPb		60(40)# keV			4,07(15) s	β⁺ (ritka)	¹⁸⁵Tl	13/2+
¹⁸⁶Pb		82	104	185,984239(12)	4,82(3) s	α (56%)	¹⁸²Hg	0+
¹⁸⁶Pb		82	104	185,984239(12)	4,82(3) s	β⁺ (44%)	¹⁸⁶Tl	0+
¹⁸⁷Pb		82	105	186,983918(9)	15,2(3) s	β⁺	¹⁸⁷Tl	(3/2−)
¹⁸⁷Pb		82	105	186,983918(9)	15,2(3) s	α	¹⁸³Hg	(3/2−)
^187mPb		11(11) keV			18,3(3) s	β⁺ (98%)	¹⁸⁷Tl	(13/2+)
^187mPb		11(11) keV			18,3(3) s	α (2%)	¹⁸³Hg	(13/2+)
¹⁸⁸Pb		82	106	187,980874(11)	25,5(1) s	β⁺ (91,5%)	¹⁸⁸Tl	0+
¹⁸⁸Pb		82	106	187,980874(11)	25,5(1) s	α (8,5%)	¹⁸⁴Hg	0+
^188m1Pb		2578,2(7) keV			830(210) ns			(8−)
^188m2Pb		2800(50) keV			797(21) ns
¹⁸⁹Pb		82	107	188,98081(4)	51(3) s	β⁺	¹⁸⁹Tl	(3/2−)
^189mPb		40(30)# keV			1# perc	β⁺ (99,6%)	¹⁸⁹Tl	(13/2+)
^189mPb		40(30)# keV			1# perc	α (0,4%)	¹⁸⁵Hg	(13/2+)
¹⁹⁰Pb		82	108	189,978082(13)	71(1) s	β⁺ (99,1%)	¹⁹⁰Tl	0+
¹⁹⁰Pb		82	108	189,978082(13)	71(1) s	α (0,9%)	¹⁸⁶Hg	0+
^190m1Pb		2614,8(8) keV			150 ns			(10)+
^190m2Pb		2618(20) keV			25 µs			(12+)
^190m3Pb		2658,2(8) keV			7,2(6) µs			(11)−
¹⁹¹Pb		82	109	190,97827(4)	1,33(8) perc	β⁺ (99,987%)	¹⁹¹Tl	(3/2−)
¹⁹¹Pb		82	109	190,97827(4)	1,33(8) perc	α (0,013%)	¹⁸⁷Hg	(3/2−)
^191mPb		20(50) keV			2,18(8) perc	β⁺ (99,98%)	¹⁹¹Tl	13/2(+)
^191mPb		20(50) keV			2,18(8) perc	α (0,02%)	¹⁸⁷Hg	13/2(+)
¹⁹²Pb		82	110	191,975785(14)	3,5(1) perc	β⁺ (99,99%)	¹⁹²Tl	0+
¹⁹²Pb		82	110	191,975785(14)	3,5(1) perc	α (0,0061%)	¹⁸⁸Hg	0+
^192m1Pb		2581,1(1) keV			164(7) ns			(10)+
^192m2Pb		2625,1(11) keV			1,1(5) µs			(12+)
^192m3Pb		2743,5(4) keV			756(21) ns			(11)−
¹⁹³Pb		82	111	192,97617(5)	5# perc	β⁺	¹⁹³Tl	(3/2−)
^193m1Pb		130(80)# keV			5,8(2) perc	β⁺	¹⁹³Tl	13/2(+)
^193m2Pb		2612,5(5)+X keV			135(+25−15) ns			(33/2+)
¹⁹⁴Pb		82	112	193,974012(19)	12,0(5) perc	β⁺ (100%)	¹⁹⁴Tl	0+
¹⁹⁴Pb		82	112	193,974012(19)	12,0(5) perc	α (7,3·10⁻⁶%)	¹⁹⁰Hg	0+
¹⁹⁵Pb		82	113	194,974542(25)	~15 perc	β⁺	¹⁹⁵Tl	3/2#−
^195m1Pb		202,9(7) keV			15,0(12) perc	β⁺	¹⁹⁵Tl	13/2+
^195m2Pb		1759,0(7) keV			10,0(7) µs			21/2−
¹⁹⁶Pb		82	114	195,972774(15)	37(3) perc	β⁺	¹⁹⁶Tl	0+
¹⁹⁶Pb		82	114	195,972774(15)	37(3) perc	α (3·10⁻⁵%)	¹⁹²Hg	0+
^196m1Pb		1049,20(9) keV			<100 ns			2+
^196m2Pb		1738,27(12) keV			<1 µs			4+
^196m3Pb		1797,51(14) keV			140(14) ns			5−
^196m4Pb		2693,5(5) keV			270(4) ns			(12+)
¹⁹⁷Pb		82	115	196,973431(6)	8,1(17) perc	β⁺	¹⁹⁷Tl	3/2−
^197m1Pb		319,31(11) keV			42,9(9) perc	β⁺ (81%)	¹⁹⁷Tl	13/2+
						IT (19%)	¹⁹⁷Pb
						α (3·10⁻⁴%)	¹⁹³Hg
^197m2Pb		1914,10(25) keV			1,15(20) µs			21/2−
¹⁹⁸Pb		82	116	197,972034(16)	2,4(1) óra	β⁺	¹⁹⁸Tl	0+
^198m1Pb		2141,4(4) keV			4,19(10) µs			(7)−
^198m2Pb		2231,4(5) keV			137(10) ns			(9)−
^198m3Pb		2820,5(7) keV			212(4) ns			(12)+
¹⁹⁹Pb		82	117	198,972917(28)	90(10) perc	β⁺	¹⁹⁹Tl	3/2−
^199m1Pb		429,5(27) keV			12,2(3) perc	IT (93%)	¹⁹⁹Pb	(13/2+)
^199m1Pb		429,5(27) keV			12,2(3) perc	β⁺ (7%)	¹⁹⁹Tl	(13/2+)
^199m2Pb		2563,8(27) keV			10,1(2) µs			(29/2−)
²⁰⁰Pb		82	118	199,971827(12)	21,5(4) óra	β⁺	²⁰⁰Tl	0+
²⁰¹Pb		82	119	200,972885(24)	9,33(3) óra	EC (99%)	²⁰¹Pb	5/2−
²⁰¹Pb		82	119	200,972885(24)	9,33(3) óra	β⁺ (1%)	²⁰¹Tl	5/2−
^201m1Pb		629,14(17) keV			61(2) s			13/2+
^201m2Pb		2718,5+X keV			508(5) ns			(29/2−)
²⁰²Pb		82	120	201,972159(9)	52,5(28)·10³ év	EC (99%)	²⁰²Tl	0+
²⁰²Pb		82	120	201,972159(9)	52,5(28)·10³ év	α (1%)	¹⁹⁸Hg	0+
^202m1Pb		2169,83(7) keV			3,53(1) óra	IT (90,5%)	²⁰²Pb	9−
^202m1Pb		2169,83(7) keV			3,53(1) óra	EC (9,5%)	²⁰²Tl	9−
^202m2Pb		4142,9(11) keV			110(5) ns			(16+)
^202m3Pb		5345,9(13) keV			107(5) ns			(19−)
²⁰³Pb		82	121	202,973391(7)	51,873(9) óra	EC	²⁰³Tl	5/2−
^203m1Pb		825,20(9) keV			6,21(8) s	IT	²⁰³Pb	13/2+
^203m2Pb		2949,47(22) keV			480(7) ms			29/2−
^203m3Pb		2923,4+X keV			122(4) ns			(25/2−)
²⁰⁴Pb^{[m 3]}		82	122	203,9730436(13)	Látszólag stabil^{[m 4]}			0+	0,014(1)	0,0104–0,0165
^204m1Pb		1274,00(4) keV			265(10) ns			4+
^204m2Pb		2185,79(5) keV			67,2(3) perc			9−
^204m3Pb		2264,33(4) keV			0,45(+10−3) µs			7−
²⁰⁵Pb		82	123	204,9744818(13)	1,53(7)·10⁷ év	EC	²⁰⁵Tl	5/2−
^205m1Pb		2,329(7) keV			24,2(4) µs			1/2−
^205m2Pb		1013,839(13) keV			5,55(2) ms			13/2+
^205m3Pb		3195,7(5) keV			217(5) ns			25/2−
²⁰⁶Pb^{[m 3]}^{[m 5]}	rádium G	82	124	205,9744653(13)	Látszólag stabil^{[m 6]}			0+	0,241(1)	0,2084–0,2748
^206m1Pb		2200,14(4) keV			125(2) µs			7−
^206m2Pb		4027,3(7) keV			202(3) ns			12+
²⁰⁷Pb^{[m 3]}^{[m 7]}	aktínium D	82	125	206,9758969(13)	Látszólag stabil^{[m 8]}			1/2−	0,221(1)	0,1762–0,2365
^207mPb		1633,368(5) keV			806(6) ms	IT	²⁰⁷Pb	13/2+
²⁰⁸Pb^{[m 9]}	tórium D	82	126	207,9766521(13)	Látszólag stabil^{[m 10]}			0+	0,524(1)	0,5128–0,5621
^208mPb		4895(2) keV			500(10) ns			10+
²⁰⁹Pb		82	127	208,9810901(19)	3,253(14) óra	β⁻	²⁰⁹Bi	9/2+	Nyomokban^{[m 11]}
²¹⁰Pb	rádium D radioólom	82	128	209,9841885(16)	22,20(22) év	β⁻ (100%)	²¹⁰Bi	0+	Nyomokban^{[m 12]}
²¹⁰Pb	rádium D radioólom	82	128	209,9841885(16)	22,20(22) év	α (1,9·10⁻⁶%)	²⁰⁶Hg	0+	Nyomokban^{[m 12]}
^210mPb		1278(5) keV			201(17) ns			8+
²¹¹Pb	aktínium B	82	129	210,9887370(29)	36,1(2) perc	β⁻	²¹¹Bi	9/2+	Nyomokban^{[m 13]}
²¹²Pb	tórium B	82	130	211,9918975(24)	10,64(1) óra	β⁻	²¹²Bi	0+	Nyomokban^{[m 14]}
^212mPb		1335(10) keV			5(1) µs			(8+)
²¹³Pb		82	131	212,996581(8)	10,2(3) perc	β⁻	²¹³Bi	(9/2+)
²¹⁴Pb	rádium B	82	132	213,9998054(26)	26,8(9) perc	β⁻	²¹⁴Bi	0+	Nyomokban^{[m 12]}
²¹⁵Pb		82	133	215,00481(44)#	36(1) s			5/2+#

↑ Rövidítések:
EC: Elektronbefogás
IT: Izomer átmenet
↑ A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve, a majdnem stabilak (melyek felezési ideje a világegyetem koránál hosszabb) félkövér dőlttel vannak jelölve
↑ ^a ^b ^c Az ólom–ólom kormeghatározásban használják
↑ A várakozások szerint α-bomlással ²⁰⁰Hg-zá alakul több mint 1,4·10¹⁷ év felezési idővel
↑ A 4n+2 bomlási sor (az urán- vagy rádiumsor) végső bomlásterméke
↑ A várakozások szerint α-bomlással ²⁰²Hg-vé alakul
↑ A 4n+3 bomlási sor (az aktíniumsor) végső bomlásterméke
↑ A várakozások szerint α-bomlással ²⁰³Hg-má alakul
↑ A 4n bomlási sor (a tóriumsor) végső bomlásterméke
↑ A legnehezebb látszólag stabil nuklid, a várakozások szerint α-bomlással ²⁰⁴Hg-gyé alakul több mint 2·10¹⁹ év felezési idővel
↑ Az ²³⁵U bomlási sorában előforduló ²²³Ra klaszterbomlásának terméke
↑ ^a ^b Az ²³⁸U bomlási sorának tagja
↑ Az ²³⁵U bomlási sorának tagja
↑ A ²³²Th bomlási sorának tagja

Megjegyzések szerkesztés

A megadott izotóp-összetétel a kereskedelmi minták nagy részét jellemzi, de lehetnek kivételek.
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

↑ (1987. október 1.) „Bound-state beta decay of highly ionized atoms”. Physical Review C, New York, NY 36 (4), Kiadó: American Institute of Physics for the American Physical Society. [2013. október 29-i dátummal az eredetiből archiválva]. ISSN 0556-2813. (Hozzáférés: 2013. augusztus 27.)
↑ Universal Nuclide Chart. Nucleonica. (Hozzáférés: 2013. augusztus 28.)

Fordítás szerkesztés

Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of lead című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források szerkesztés

Izotóptömegek:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
Izotóp-összetétel és standard atomtömegek:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). „Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 75 (6), 683–800. o. DOI:10.1351/pac200375060683.
- M. E. Wieser (2006). „Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 78 (11), 2051–2066. o. DOI:10.1351/pac200678112051. Laikus összefoglaló
A felezési időkre, a spinekre és az izomer adatokra vonatkozó információk az alábbi forrásokból származnak:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
- National Nuclear Data Center: NuDat 2.1 database. Brookhaven National Laboratory. (Hozzáférés: 2005. szeptember 1.)
- N. E. Holden.szerk.: D. R. Lide: Table of the Isotopes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th, CRC Press, Section 11. o. (2004). ISBN 978-0-8493-0485-9

A tallium izotópjai	Az ólom izotópjai	A bizmut izotópjai
Izotópok listája

Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap

[3] Rövidítések:
EC: Elektronbefogás
IT: Izomer átmenet

[4] A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve, a majdnem stabilak (melyek felezési ideje a világegyetem koránál hosszabb) félkövér dőlttel vannak jelölve

[rd-5] Az ólom–ólom kormeghatározásban használják

[6] A várakozások szerint α-bomlással ²⁰⁰Hg-zá alakul több mint 1,4·10¹⁷ év felezési idővel

[7] A 4n+2 bomlási sor (az urán- vagy rádiumsor) végső bomlásterméke

[8] A várakozások szerint α-bomlással ²⁰²Hg-vé alakul

[9] A 4n+3 bomlási sor (az aktíniumsor) végső bomlásterméke

[10] A várakozások szerint α-bomlással ²⁰³Hg-má alakul

[11] A 4n bomlási sor (a tóriumsor) végső bomlásterméke

[12] A legnehezebb látszólag stabil nuklid, a várakozások szerint α-bomlással ²⁰⁴Hg-gyé alakul több mint 2·10¹⁹ év felezési idővel

[13] Az ²³⁵U bomlási sorában előforduló ²²³Ra klaszterbomlásának terméke

[RS-14] Az ²³⁸U bomlási sorának tagja

[15] Az ²³⁵U bomlási sorának tagja

[16] A ²³²Th bomlási sorának tagja

[Takahashi_et_al-1] (1987. október 1.) „Bound-state beta decay of highly ionized atoms”. Physical Review C, New York, NY 36 (4), Kiadó: American Institute of Physics for the American Physical Society. [2013. október 29-i dátummal az eredetiből archiválva]. ISSN 0556-2813. (Hozzáférés: 2013. augusztus 27.)

[2] Universal Nuclide Chart. Nucleonica. (Hozzáférés: 2013. augusztus 28.)

[1]

[2]

[m 1]

[m 2]

[m 3]

[m 4]

[m 5]

[m 6]

[m 7]

[m 8]

[m 9]

[m 10]

[m 11]

[m 12]

[m 13]

[m 14]