Ізотопи радону

Ізотопи радону — різновиди атомів (і ядер) хімічного елементу радону з атомним номером 86, які відрізняються кількістю нейтронів у ядрі.

Всі ізотопи радону радіоактивні. Найстабільнішим є ізотоп ²²²Rn, продукт розпаду ізотопу радію ²²⁶Ra. Ізотоп ²²²Rn зазнає α-розпаду з періодом напіврозпаду 3,823 доби.

У хімії ізотопи радону іноді називають еманаціями.

Історичні назви деяких ізотопів радону

Актинон (An), еманація актинію — ²¹⁹Rn.
Торон (Tn), еманація торію (ThEm) — ²²⁰Rn.
Нітон (Nt), пізніше Радон (Rn), еманація радію — ²²²Rn (надалі радоном названо сам хімічний елемент^[1]).

Таблиця ізотопів радону

Нині^[коли?] відомо 39 ізотопів радону з масовими числами від 193 до 231 та періодами напіврозпаду від 0,3 нс до 3,8 доби. Чотири ізотопи радону зустрічаються в природі і входять до природних радіоактивних рядів: ²²²Rn і ²¹⁸Rn входять до ряду ²³⁸U, ²²⁰Rn — до ряду ²³²Th, ²¹⁹Rn — до ряду ²³⁵U. Ці природні ізотопи є продуктами альфа-розпаду ізотопів радію (за винятком ²¹⁸Rn, що виникає в рідкій бічній гілці ряду при бета-розпаді ²¹⁸At) і самі зазнаю́ть альфа-розпаду, утворюючи ізотопи полонію.

Легкі ізотопи радону (²⁰⁸Rn — ²¹²Rn) синтезують у реакціях глибокого розщеплення ядер урану або торію частинками (переважно протонами) високої енергії або за реакціями типу 197Au(14N, $x$ n), де $х$ — число нейтронів (зазвичай більше трьох).

Символ нукліда	Історична назва	Z(p)	N(n)	Маса ізотопа^[2] (а. о. м.)	Період напіврозпаду^[3] (T_1/2)	Канал розпаду	Продукт розпаду	Спін і парність ядра^[3]	Поширеність ізотопа у природі
Символ нукліда	Історична назва	Енергія збудження			Період напіврозпаду^[3] (T_1/2)	Канал розпаду	Продукт розпаду	Спін і парність ядра^[3]	Поширеність ізотопа у природі
¹⁹⁵Rn		86	109	195,00544(5)	6 мс			3/2−#
^195mRn		50(50) кеВ			6 мс			13/2+#
¹⁹⁶Rn		86	110	196,002115(16)	4,7(11) мс [4,4(+13−9) мс]	α	192Po	0+
¹⁹⁶Rn		86	110	196,002115(16)	4,7(11) мс [4,4(+13−9) мс]	β⁺ (рідко)	196At	0+
¹⁹⁷Rn		86	111	197,00158(7)	66(16) мс [65(+23−14) мс]	α	193Po	3/2−#
¹⁹⁷Rn		86	111	197,00158(7)	66(16) мс [65(+23−14) мс]	β⁺ (рідко)	197At	3/2−#
^197mRn		200(60)# кеВ			21(5) мс [19(+8−4) мс]	α	193Po	(13/2+)
^197mRn		200(60)# кеВ			21(5) мс [19(+8−4) мс]	β⁺ (рідко)	197At	(13/2+)
¹⁹⁸Rn		86	112	197,998679(14)	65(3) мс	α (99 %)	194Po	0+
¹⁹⁸Rn		86	112	197,998679(14)	65(3) мс	β⁺ (1 %)	198At	0+
¹⁹⁹Rn		86	113	198,99837(7)	620(30) мс	α (94 %)	195Po	3/2−#
¹⁹⁹Rn		86	113	198,99837(7)	620(30) мс	β⁺ (6 %)	199At	3/2−#
^199mRn		180(70) кеВ			320(20) мс	α (97 %)	195Po	13/2+#
^199mRn		180(70) кеВ			320(20) мс	β⁺ (3 %)	199At	13/2+#
²⁰⁰Rn		86	114	199,995699(14)	0,96(3) с	α (98 %)	196Po	0+
²⁰⁰Rn		86	114	199,995699(14)	0,96(3) с	β⁺ (2 %)	200At	0+
²⁰¹Rn		86	115	200,99563(8)	7,0(4) с	α (80 %)	197Po	(3/2−)
²⁰¹Rn		86	115	200,99563(8)	7,0(4) с	β⁺ (20 %)	201At	(3/2−)
^201mRn		280(90)# кеВ			3,8(1) с	α (90 %)	197Po	(13/2+)
						β⁺ (10 %)	201At
						ІП (<1 %)	²⁰¹Rn
²⁰²Rn		86	116	201,993263(19)	9,94(18) с	α (85 %)	198Po	0+
²⁰²Rn		86	116	201,993263(19)	9,94(18) с	β⁺ (15 %)	202At	0+
²⁰³Rn		86	117	202,993387(25)	44,2(16) с	α (66 %)	199Po	(3/2−)
²⁰³Rn		86	117	202,993387(25)	44,2(16) с	β⁺ (34 %)	203At	(3/2−)
^203mRn		363(4) кеВ			26,7(5) с	α (80 %)	199Po	13/2(+)
^203mRn		363(4) кеВ			26,7(5) с	β⁺ (20 %)	203At	13/2(+)
²⁰⁴Rn		86	118	203,991429(16)	1,17(18) хв	α (73 %)	200Po	0+
²⁰⁴Rn		86	118	203,991429(16)	1,17(18) хв	β⁺ (27 %)	204At	0+
²⁰⁵Rn		86	119	204,99172(5)	170(4) с	β⁺ (77 %)	205At	5/2−
²⁰⁵Rn		86	119	204,99172(5)	170(4) с	α (23 %)	201Po	5/2−
²⁰⁶Rn		86	120	205,990214(16)	5,67(17) хв	α (62 %)	202Po	0+
²⁰⁶Rn		86	120	205,990214(16)	5,67(17) хв	β⁺ (38 %)	206At	0+
²⁰⁷Rn		86	121	206,990734(28)	9,25(17) хв	β⁺ (79 %)	207At	5/2−
²⁰⁷Rn		86	121	206,990734(28)	9,25(17) хв	α (21 %)	203Po	5/2−
^207mRn		899,0(10) кеВ			181(18) мкс			(13/2+)
²⁰⁸Rn		86	122	207,989642(12)	24,35(14) хв	α (62 %)	204Po	0+
²⁰⁸Rn		86	122	207,989642(12)	24,35(14) хв	β⁺ (38 %)	208At	0+
²⁰⁹Rn		86	123	208,990415(21)	28,5(10) хв	β⁺ (83 %)	209At	5/2−
²⁰⁹Rn		86	123	208,990415(21)	28,5(10) хв	α (17 %)	205Po	5/2−
^209m1Rn		1173,98(13) кеВ			13,4(13) мкс			13/2+
^209m2Rn		3636,78(23) кеВ			3,0(3) мкс			(35/2+)
²¹⁰Rn		86	124	209,989696(9)	2,4(1) ч	α (96 %)	206Po	0+
²¹⁰Rn		86	124	209,989696(9)	2,4(1) ч	β⁺ (4 %)	210At	0+
^210m1Rn		1690(15) кеВ			644(40) нс			8+#
^210m2Rn		3837(15) кеВ			1,06(5) мкс			(17)−
^210m3Rn		6493(15) кеВ			1,04(7) мкс			(22)+
²¹¹Rn		86	125	210,990601(7)	14,6(2) ч	α (72,6 %)	207Po	1/2−
²¹¹Rn		86	125	210,990601(7)	14,6(2) ч	β⁺ (27,4 %)	211At	1/2−
²¹²Rn		86	126	211,990704(3)	23,9(12) хв	α	208Po	0+
²¹²Rn		86	126	211,990704(3)	23,9(12) хв	β⁺β⁺ (рідко)	212Po	0+
²¹³Rn		86	127	212,993883(6)	19,5(1) мс	α	209Po	(9/2+)
²¹⁴Rn		86	128	213,995363(10)	0,27(2) мкс	α	210Po	0+
²¹⁴Rn		86	128	213,995363(10)	0,27(2) мкс	β⁺β⁺ (рідко)	214Po	0+
^214mRn		4595,4 кеВ			245(30) нс			(22+)
²¹⁵Rn		86	129	214,998745(8)	2,30(10) мкс	α	211Po	9/2+
²¹⁶Rn		86	130	216,000274(8)	45(5) мкс	α	212Po	0+
²¹⁷Rn		86	131	217,003928(5)	0,54(5) мс	α	213Po	9/2+
²¹⁸Rn		86	132	218,0056013(25)	35(5) мс	α	214Po	0+	слідові кількості^{[n 1]}
²¹⁹Rn	Актинон Еманація актинію	86	133	219,0094802(27)	3,96(1) с	α	215Po	5/2+	слідові кількості^{[n 2]}
²²⁰Rn	Торон Еманація торію	86	134	220,0113940(24)	55,6(1) с	α^{[n 3]}	216Po	0+	слідові кількості^{[n 4]}
²²⁰Rn	Торон Еманація торію	86	134	220,0113940(24)	55,6(1) с	β⁻β⁻ (рідко)^{[n 5]}	220Ra	0+	слідові кількості^{[n 4]}
²²¹Rn		86	135	221,015537(6)	25,7(5) хв	β⁻ (78 %)	221Fr	7/2(+)
²²¹Rn		86	135	221,015537(6)	25,7(5) хв	α (22 %)	217Po	7/2(+)
²²²Rn	Радон Еманація радію Еманація Еманон Нітон	86	136	222,0175777(25)	3,8235(3) сут	α^{[n 6]}	218Po	0+	слідові кількості^{[n 1]}
²²³Rn		86	137	223,02179(32)#	24,3(4) хв	β⁻	223Fr	7/2
²²⁴Rn		86	138	224,02409(32)#	107(3) хв	β⁻	224Fr	0+
²²⁵Rn		86	139	225,02844(32)#	4,66(4) хв	β⁻	225Fr	7/2−
²²⁶Rn		86	140	226,03089(43)#	7,4(1) хв	β⁻	226Fr	0+
²²⁷Rn		86	141	227,03541(45)#	20,8(7) с	β⁻	227Fr	5/2(+#)
²²⁸Rn		86	142	228,03799(44)#	65(2) с	β⁻	228Fr	0+
²²⁹Rn^[4]		86	143	229,0426536(141)	12(1) с	β⁻	229Fr
²³⁰Rn^[5]		86	144			β⁻	230Fr	0+
²³¹Rn^[6]		86	145			β⁻	231Fr

↑ ^а ^б Проміжний продукт розпаду урану-238
↑ Проміжний продукт розпаду урану-235
↑ Теоретично може зазнавати подвійного бета-розпаду до ²²⁰Ra
↑ Проміжний продукт розпаду торію-232
↑ Подвійний бета-розпад цього ізотопа теоретично передбачено, але цього каналу розпаду експериментально не виявлено.
↑ Теоретично може зазнавати подвійного бета-розпаду до ²²²Ra

Пояснення до таблиці

Поширеність ізотопів наведено для більшості природних зразків. Для інших джерел значення можуть дуже відрізнятися.

Індексами 'm', 'n', 'p' (поряд із символом) позначено збуджені ізомерні стани нукліда.

Значення, помічені ґратами (#), отримано не лише з експериментальних даних, а (хоча б частково) оцінено з систематичних трендів у сусідніх нуклідів (з такими ж співвідношеннями $Z$ та $N$ ). Невпевнено визначені значення спіну та/або парності укладено в дужки.

Похибку наведено у вигляді числа в дужках, вираженого в одиницях останньої цифри, що означає одне стандартне відхилення (за винятком поширеності та стандартної атомної маси ізотопа за даними ІЮПАК, для яких використовується складніше визначення похибки). Приклади: 29770,6(5) означає 29770,6±0,5; 21,48(15) означає 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означає −2200,2 ± 1,8.

Примітки

↑ Аликберова Л. Ю. Большая российская энциклопедия : [в 36 т.] / председ. ред. кол. Ю. С. Осипов, отв. ред. С. Л. Кравец. — М. : Науч. изд-во «БРЭ», 2004—2017. (рос.)
↑ Дані наведено за Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references. // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — Bibcode:2003NuPhA.729..337A. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.(англ.)
↑ ^а ^б Дані наведено за Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 3–128. — Bibcode:2003NuPhA.729....3A. — DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.(англ.)
↑ Neidherr, D.; Audi, G.; Beck, D.; Baum, K.; Böhm, Ch.; Breitenfeldt, M.; Cakirli, R. B.; Casten, R. F.; George, S.; Herfurth, F.; Herlert, A.; Kellerbauer, A.; Kowalska, M.; Lunney, D.; Minaya-Ramirez, E.; Naimi, S.; Noah, E.; Penescu, L.; Rosenbusch, M.; Schwarz, S.; Schweikhard, L.; Stora, T. (19 березня 2009). Discovery of ²²⁹Rn and the Structure of the Heaviest Rn and Ra Isotopes from Penning-Trap Mass Measurements. Physical Review Letters. 102 (11): 112501–1–112501–5. Bibcode:2009PhRvL.102k2501N. doi:10.1103/PhysRevLett.102,112501. PMID 19392194.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з параметром url-status, але без параметра archive-url (посилання)
↑ Nudat 2. Архів оригіналу за 2 серпня 2020. Процитовано 6 лютого 2022.
↑ [1] [Архівовано 2020-08-02 у Wayback Machine.]"

Література

Маси ізотопів наведено за
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties : [арх. 23 вересня 2008] : [англ.] // Nuclear Physics : journal. — 2003. — Vol. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
Склад атомів ізотопів і стандартні атомні маси наведено за:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor. Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) : [англ.] // Pure and Applied Chemistry : journal. — 2003. — Vol. 75, № 6. — С. 683—800. — doi:10.1351/pac200375060683.
- M. E. Wieser. Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) : [англ.] // Pure and Applied Chemistry : journal. — 2006. — Vol. 78, № 11. — С. 2051—2066. — doi:10.1351/pac200678112051.
Періоди напіврозпаду, значення спінів і дані про ізомери наведено за:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties : [арх. 23 вересня 2008] : [англ.] // Nuclear Physics : journal. — 2003. — Vol. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- National Nuclear Data Center. NuDat 2.1 database. Brookhaven National Laboratory. Архів оригіналу за 11 травня 2012. Процитовано 2005–09.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з неправильним форматом в діапазонах дат (посилання)
- N. E. Holden. Table of the Isotopes // CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 85th. — CRC Press, 2004. — С. Section 11. — ISBN 978-0849304859.