Изотопы таллия — разновидности химического элемента таллия, имеющие разное количество нейтронов в ядре.
Природный таллий состоит из двух стабильных изотопов: 205Tl (изотопная распространённость 70,48 %) и 203Tl (29,52 %). В ничтожных количествах в природе встречаются также радиоактивные изотопы таллия, являющиеся промежуточными членами рядов распада:
- 206Tl (Т1/2 = 4,19 мин.) и 210Tl (1,30 мин.) — ряд урана-238;
- 207Tl (4,78 мин.) — ряд урана-235;
- 208Tl (3,1 мин.) — ряд тория-232.
Самым долгоживущим радиоизотопом является 204
Tl с периодом полураспада 3,78 года.
Таллий-201 и таллий-199
правитьИзотоп 201Tl и 199Tl нашли применение в медицине, где используются для диагностики заболеваний сердца и сосудистой системы путём инъекций раствора хлорида радиоактивного таллия[1][2]. Будучи биологическим аналогом калия, таллий поглощается мышечными тканями (в частности, миокардом), после чего картина поглощения визуализируется методом однофотонной компьютерной томографии по пикам с энергией 60—80 кэВ (характеристического рентгеновского излучения ртути, возникающего при заполнении вакансий на К-оболочке после захвата электрона). Период полураспада 201Tl 72 часа, тип распада — электронный захват, дочерний изотоп — ртуть-201. Период полураспада 199Tl 7,4 часа, тип распада — электронный захват с небольшой примесью позитронного распада, дочерний изотоп — ртуть-199.
Таллий-204
правитьТаллий-204 с периодом полураспада 3,78 года, почти чистый источник бета-излучения с максимальной энергией 764 кэВ, используется в медицине в виде аппликаторов для лечения дерматологических и офтальмологических заболеваний с поверхностной локализацией[1].
Таблица изотопов таллия
править| Символ нуклида |
Историческое название | Z(p) | N(n) | Масса изотопа[3] (а. е. м.) |
Период полураспада[4] (T1/2) |
Канал распада | Продукт распада | Спин и чётность ядра[4] |
Распространённость изотопа в природе |
Диапазон изменения изотопной распространённости в природе |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | ||||||||||
| 176Tl | 81 | 95 | 176,00059(21)# | 5,2(+30−14) мс | (3−, 4−, 5−) | |||||
| 177Tl | 81 | 96 | 176,996427(27) | 18(5) мс | p | 176Hg | (1/2+) | |||
| α (редко) | 173Au | |||||||||
| 177mTl | 807(18) кэВ | 230(40) мкс | p | 176Hg | (11/2−) | |||||
| α | 173Au | |||||||||
| 178Tl | 81 | 97 | 177,99490(12)# | 255(10) мс | α | 174Au | ||||
| p (редко) | 177Hg | |||||||||
| 179Tl | 81 | 98 | 178,99109(5) | 270(30) мс | α | 175Au | (1/2+) | |||
| p (редко) | 178Hg | |||||||||
| 179mTl | 860(30)# кэВ | 1,60(16) мс | α | 175Au | (9/2−) | |||||
| ИП (редко) | 179Tl | |||||||||
| 180Tl | 81 | 99 | 179,98991(13)# | 1,5(2) с | α (75 %) | 176Au | ||||
| β+ (25 %) | 180Hg | |||||||||
| ЭЗ, деление (10−4%) | 100Ru, 80Kr[5] | |||||||||
| 181Tl | 81 | 100 | 180,986257(10) | 3,2(3) с | α | 177Au | 1/2+# | |||
| β+ | 181Hg | |||||||||
| 181mTl | 857(29) кэВ | 1,7(4) мс | α | 177Au | 9/2−# | |||||
| β+ | 181Hg | |||||||||
| 182Tl | 81 | 101 | 181,98567(8) | 2,0(3) с | β+ (96 %) | 182Hg | 2−# | |||
| α (4 %) | 178Au | |||||||||
| 182mTl | 100(100)# кэВ | 2,9(5) с | α | 178Au | (7+) | |||||
| β+ (редко) | 182Hg | |||||||||
| 182nTl | 600(140)# кэВ | 10− | ||||||||
| 183Tl | 81 | 102 | 182,982193(10) | 6,9(7) с | β+ (98 %) | 183Hg | 1/2+# | |||
| α (2 %) | 179Au | |||||||||
| 183mTl | 630(17) кэВ | 53,3(3) мс | ИП (99,99 %) | 183Tl | 9/2−# | |||||
| α (0,01 %) | 179Au | |||||||||
| 183nTl | 976,8(3) кэВ | 1,48(10) мкс | (13/2+) | |||||||
| 184Tl | 81 | 103 | 183,98187(5) | 9,7(6) с | β+ | 184Hg | 2−# | |||
| 184mTl | 100(100)# кэВ | 10# с | β+ (97,9 %) | 184Hg | 7+# | |||||
| α (2,1 %) | 180Au | |||||||||
| 184nTl | 500(140)# кэВ | 47,1 мс | ИП (99,911 %) | (10−) | ||||||
| α (0,089 %) | 180Au | |||||||||
| 185Tl | 81 | 104 | 184,97879(6) | 19,5(5) с | α | 181Au | 1/2+# | |||
| β+ | 185Hg | |||||||||
| 185mTl | 452,8(20) кэВ | 1,93(8) с | ИП (99,99 %) | 185Tl | 9/2−# | |||||
| α (0,01 %) | 181Au | |||||||||
| β+ | 185Hg | |||||||||
| 186Tl | 81 | 105 | 185,97833(20) | 40# с | β+ | 186Hg | (2−) | |||
| α (0,006 %) | 182Au | |||||||||
| 186mTl | 320(180) кэВ | 27,5(10) с | β+ | 186Hg | (7+) | |||||
| 186nTl | 690(180) кэВ | 2,9(2) с | (10−) | |||||||
| 187Tl | 81 | 106 | 186,975906(9) | ~51 с | β+ | 187Hg | (1/2+) | |||
| α (редко) | 183Au | |||||||||
| 187mTl | 335(3) кэВ | 15,60(12) с | α | 183Au | (9/2−) | |||||
| ИП | 187Tl | |||||||||
| β+ | 187Hg | |||||||||
| 188Tl | 81 | 107 | 187,97601(4) | 71(2) с | β+ | 188Hg | (2−) | |||
| 188mTl | 40(30) кэВ | 71(1) с | β+ | 188Hg | (7+) | |||||
| 188nTl | 310(30) кэВ | 41(4) мс | (9−) | |||||||
| 189Tl | 81 | 108 | 188,973588(12) | 2,3(2) мин | β+ | 189Hg | (1/2+) | |||
| 189mTl | 257,6(13) кэВ | 1,4(1) мин | β+ (96 %) | 189Hg | (9/2−) | |||||
| ИП (4 %) | 189Tl | |||||||||
| 190Tl | 81 | 109 | 189,97388(5) | 2,6(3) мин | β+ | 190Hg | 2(−) | |||
| 190mTl | 130(90)# кэВ | 3,7(3) мин | β+ | 190Hg | 7(+#) | |||||
| 190nTl | 290(70)# кэВ | 750(40) мкс | (8−) | |||||||
| 190pTl | 410(70)# кэВ | >1 мкс | 9− | |||||||
| 191Tl | 81 | 110 | 190,971786(8) | 20# мин | β+ | 191Hg | (1/2+) | |||
| 191mTl | 297(7) кэВ | 5,22(16) мин | β+ | 191Hg | 9/2(−) | |||||
| 192Tl | 81 | 111 | 191,97223(3) | 9,6(4) мин | β+ | 192Hg | (2−) | |||
| 192mTl | 160(50) кэВ | 10,8(2) мин | β+ | 192Hg | (7+) | |||||
| 192nTl | 407(54) кэВ | 296(5) нс | (8−) | |||||||
| 193Tl | 81 | 112 | 192,97067(12) | 21,6(8) мин | β+ | 193Hg | 1/2(+#) | |||
| 193mTl | 369(4) кэВ | 2,11(15) мин | ИП (75 %) | 193Tl | 9/2− | |||||
| β+ (25 %) | 193Hg | |||||||||
| 194Tl | 81 | 113 | 193,97120(15) | 33,0(5) мин | β+ | 194Hg | 2− | |||
| α (10−7%) | 190Au | |||||||||
| 194mTl | 300(200)# кэВ | 32,8(2) мин | β+ | 194Hg | (7+) | |||||
| 195Tl | 81 | 114 | 194,969774(15) | 1,16(5) ч | β+ | 195Hg | 1/2+ | |||
| 195mTl | 482,63(17) кэВ | 3,6(4) с | ИП | 195Tl | 9/2− | |||||
| 196Tl | 81 | 115 | 195,970481(13) | 1,84(3) ч | β+ | 196Hg | 2− | |||
| 196mTl | 394,2(5) кэВ | 1,41(2) ч | β+ (95,5 %) | 196Hg | (7+) | |||||
| ИП (4,5 %) | 196Tl | |||||||||
| 197Tl | 81 | 116 | 196,969575(18) | 2,84(4) ч | β+ | 197Hg | 1/2+ | |||
| 197mTl | 608,22(8) кэВ | 540(10) мс | ИП | 197Tl | 9/2− | |||||
| 198Tl | 81 | 117 | 197,97048(9) | 5,3(5) ч | β+ | 198Hg | 2− | |||
| 198mTl | 543,5(4) кэВ | 1,87(3) ч | β+ (54 %) | 198Hg | 7+ | |||||
| ИП (46 %) | 198Tl | |||||||||
| 198nTl | 687,2(5) кэВ | 150(40) нс | (5+) | |||||||
| 198pTl | 742,3(4) кэВ | 32,1(10) мс | (10−)# | |||||||
| 199Tl | 81 | 118 | 198,96988(3) | 7,42(8) ч | β+ | 199Hg | 1/2+ | |||
| 199mTl | 749,7(3) кэВ | 28,4(2) мс | ИП | 199Tl | 9/2− | |||||
| 200Tl | 81 | 119 | 199,970963(6) | 26,1(1) ч | β+ | 200Hg | 2− | |||
| 200mTl | 753,6(2) кэВ | 34,3(10) мс | ИП | 200Tl | 7+ | |||||
| 200nTl | 762,0(2) кэВ | 0,33(5) мкс | 5+ | |||||||
| 201Tl | 81 | 120 | 200,970819(16) | 72,912(17) ч | ЭЗ | 201Hg | 1/2+ | |||
| 201mTl | 919,50(9) кэВ | 2,035(7) мс | ИП | 201Tl | (9/2−) | |||||
| 202Tl | 81 | 121 | 201,972106(16) | 12,23(2) сут | β+ | 202Hg | 2− | |||
| 202mTl | 950,19(10) кэВ | 572(7) мкс | 7+ | |||||||
| 203Tl | 81 | 122 | 202,9723442(14)[прим. 1] | стабилен[прим. 2] | 1/2+ | 0,2952(1) | 0,29494-0,29528 | |||
| 203mTl | 3400(300) кэВ | 7,7(5) мкс | (25/2+) | |||||||
| 204Tl | 81 | 123 | 203,9738635(13)[прим. 3] | 3,78(2) года | β− (97,1 %) | 204Pb | 2− | |||
| ЭЗ (2,9 %) | 204Hg | |||||||||
| 204mTl | 1104,0(4) кэВ | 63(2) мкс | (7)+ | |||||||
| 204nTl | 2500(500) кэВ | 2,6(2) мкс | (12−) | |||||||
| 204pTl | 3500(500) кэВ | 1,6(2) мкс | (20+) | |||||||
| 205Tl | 81 | 124 | 204,9744275(14)[прим. 4] | стабилен[прим. 5] | 1/2+ | 0,7048(1) | 0,70472-0,70506 | |||
| 205mTl | 3290,63(17) кэВ | 2,6(2) мкс | 25/2+ | |||||||
| 205nTl | 4835,6(15) кэВ | 235(10) нс | (35/2-) | |||||||
| 206Tl | Радий E | 81 | 125 | 205,9761103(15)[прим. 6] | 4,200(17) мин | β− | 206Pb | 0− | следовые количества[прим. 7] | |
| 206mTl | 2643,11(19) кэВ | 3,74(3) мин | ИП | 206Tl | (12-) | |||||
| 207Tl | Актиний C | 81 | 126 | 206,977419(6) | 4,77(2) мин | β− | 207Pb | 1/2+ | следовые количества[прим. 8] | |
| 207mTl | 1348,1(3) кэВ | 1,33(11) с | ИП (99,9 %) | 207Tl | 11/2- | |||||
| β− (0,1 %) | 207Pb | |||||||||
| 208Tl | Торий C" | 81 | 127 | 207,9820187(21) | 3,053(4) мин | β− | 208Pb | 5+ | следовые количества[прим. 9] | |
| 209Tl | 81 | 128 | 208,985359(8) | 2,161(7) мин | β− | 209Pb | 1/2+ | |||
| 210Tl | Радий C″ | 81 | 129 | 209,990074(12) | 1,30(3) мин | β− (99,991 %) | 210Pb | (5+)# | следовые количества[прим. 7] | |
| β−, n (0,009 %) | 209Pb | |||||||||
| 211Tl | 81 | 130 | 210,993480(50) | 80(16) с | β− (97,8 %) | 211Pb | 1/2+ | |||
| β−, n (2,2 %) | 210Pb | |||||||||
| 212Tl | 81 | 131 | 211,998340(220)# | 31(8) с | β− (98,2 %) | 212Pb | (5+) | |||
| β−, n (1,8 %) | 211Pb | |||||||||
| 213Tl | 81 | 132 | 213,001915(29) | 24(4) с | β− (92,4 %) | 213Pb | 1/2+ | |||
| β−, n (7,6 %) | 212Pb | |||||||||
| 214Tl | 81 | 133 | 214,006940(210)# | 11(2) с | β− (66 %) | 214Pb | 5+# | |||
| β−, n (34 %) | 213Pb | |||||||||
| 215Tl | 81 | 134 | 215,010640(320)# | 10(4) с | β− (95,4 %) | 215Pb | 1/2+# | |||
| β−, n (4,6 %) | 214Pb | |||||||||
| 216Tl | 81 | 135 | 216,015800(320)# | 6(3) с | β− | 216Pb | 5+# | |||
| β−, n (<11,5 %) | 215Pb | |||||||||
- ↑ Измерения массы свинца-208, опубликованные в 2022 году, улучшают точность массы таллия-203: MTl203 = 202,972 342 7(4) а.е.м.[6]
- ↑ Теоретически может претерпевать альфа-распад в 199Au
- ↑ Измерения массы свинца-208, опубликованные в 2022 году, улучшают точность массы таллия-204: MTl204 = 203,973 862 01(26) а.е.м.[6]
- ↑ Измерения массы свинца-208, опубликованные в 2022 году, улучшают точность массы таллия-205: MTl205 = 204,974 425 9(6) а.е.м.[6]
- ↑ Теоретически может претерпевать альфа-распад в 201Au
- ↑ Измерения массы свинца-208, опубликованные в 2022 году, улучшают точность массы таллия-206: MTl206 = 205,976 108 7(7) а.е.м.[6]
- ↑ 1 2 Промежуточный продукт распада урана-238
- ↑ Промежуточный продукт распада урана-235
- ↑ Промежуточный продукт распада тория-232
Пояснения к таблице
править- Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
- Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
- Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
- Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
- Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.
Примечания
править- ↑ 1 2 ТАЛЛИЙ (БМЭ)
- ↑ Таллия хлорид, 199TI (Tallii chloridum, 199Tl). Дата обращения: 11 декабря 2018. Архивировано 13 апреля 2021 года.
- ↑ Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030003-1—030003-442. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
- ↑ 1 2 Данные приведены по Audi G., Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S. The Nubase2016 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2017. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030001-1—030001-138. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — .
- ↑ Reich E. S. Mercury serves up a nuclear surprise: a new type of fission. Scientific American (2010). Дата обращения: 12 мая 2011. Архивировано 17 декабря 2022 года.
- ↑ 1 2 3 4 "High-precision mass measurement of doubly magic 208Pb". arXiv:2210.11602.
{{cite arXiv}}: Источник использует устаревший параметр|authors=(справка)
