Lompat ke isi

Isotop protaktinium

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
(Dialihkan dari Protaktinium-235)
Versi yang bisa dicetak tidak lagi didukung dan mungkin memiliki kesalahan tampilan. Tolong perbarui markah penjelajah Anda dan gunakan fungsi cetak penjelajah yang baku.
Isotop utama protaktinium
Iso­top Peluruhan
kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk
229Pa sintetis 1,5 hri ε 229Th
230Pa sintetis 17,4 hri ε 230Th
231Pa 100% 3,276×104 thn α 227Ac
232Pa sintetis 1,31 hri β− 232U
233Pa renik 26,967 hri β− 233U
234Pa renik 6,75 jam β− 234U
234mPa renik 1,17 mnt β− 234U
Berat atom standar Ar°(Pa)
  • 231,03588±0,00001
  • 231,04±0,01 (diringkas)[1]

Protaktinium (91Pa) tidak memiliki satu pun isotop stabil. Tiga isotop alaminya memungkinkan pemberian nilai bobot atom standar pada protaktinium.

Tiga puluh radioisotop protaktinium telah dikarakterisasi, dengan yang paling stabil adalah 231Pa dengan waktu paruh 32.760 tahun, 233Pa dengan waktu paruh 26,967 hari, dan 230Pa dengan waktu paruh 17,4 hari. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari 1,6 hari, dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari 1,8 detik. Unsur ini juga memiliki lima status meta, 217mPa (t1/2 = 1,15 milidetik), 220m1Pa (t1/2 = 308 nanodetik), 220m2Pa (t1/2 = 69 nanodetik), 229mPa (t1/2 = 420 nanodetik), dan 234mPa (t1/2 = 1,17 menit).

Tiga isotop alami protaktinium adalah 231Pa (terjadi sebagai produk peluruhan antara 235U), 234Pa dan 234mPa (keduanya terjadi sebagai produk peluruhan antara 238U). 231Pa membentuk hampir semua protaktinium alami.

Mode peluruhan utama untuk isotop Pa yang lebih ringan dari (dan termasuk) isotop paling stabil 231Pa adalah peluruhan alfa, kecuali untuk 228Pa hingga 230Pa, yang meluruh terutama dengan penangkapan elektron menjadi isotop torium. Mode peluruhan utama untuk isotop yang lebih berat adalah peluruhan beta minus (β−). Produk peluruhan utama 231Pa dan isotop protaktinium yang lebih ringan dari dan termasuk 227Pa adalah isotop aktinium dan produk peluruhan utama untuk isotop protaktinium yang lebih berat adalah isotop uranium.

Daftar isotop

Nuklida
[n 1] 		Nama
historis 		Z N Massa isotop (Da)
[n 2][n 3] 		Waktu paruh
[n 4] 		Mode
peluruhan
[n 5] 		Isotop
anak
[n 6] 		Spin dan
paritas
[n 7][n 4] 		Kelimpahan alami (fraksi mol)
Energi eksitasi Proporsi normal Rentang variasi
211Pa[2] 91 120 3,8(+4,6−1,4) mdtk α 207Ac 9/2−#
212Pa 91 121 212,02320(8) 8(5) mdtk
[5,1(+61−19) mdtk] 		α 208Ac 7+#
213Pa 91 122 213,02111(8) 7(3) mdtk
[5,3(+40−16) mdtk] 		α 209Ac 9/2−#
214Pa 91 123 214,02092(8) 17(3) mdtk α 210Ac
215Pa 91 124 215,01919(9) 14(2) mdtk α 211Ac 9/2−#
216Pa 91 125 216,01911(8) 105(12) mdtk α (80%) 212Ac
β+ (20%) 216Th
217Pa 91 126 217,01832(6) 3,48(9) mdtk α 213Ac 9/2−#
217mPa 1860(7) keV 1,08(3) mdtk α 213Ac 29/2+#
IT (langka) 217Pa
218Pa 91 127 218,020042(26) 0,113(1) mdtk α 214Ac
219Pa 91 128 219,01988(6) 53(10) mdtk α 215Ac 9/2−
β+ (5×10−9%) 219Th
220Pa 91 129 220,02188(6) 780(160) ndtk α 216Ac 1−#
220m1Pa[3] 34(26) keV 308(+250-99) ndtk α 216Ac
220m2Pa[3] 297(65) keV 69(+330-30) ndtk α 216Ac
221Pa 91 130 221,02188(6) 4,9(8) μdtk α 217Ac 9/2−
222Pa 91 131 222,02374(8)# 3,2(3) mdtk α 218Ac
223Pa 91 132 223,02396(8) 5,1(6) mdtk α 219Ac
β+ (0,001%) 223Th
224Pa 91 133 224,025626(17) 844(19) mdtk α (99,9%) 220Ac 5−#
β+ (0,1%) 224Th
225Pa 91 134 225,02613(8) 1,7(2) dtk α 221Ac 5/2−#
226Pa 91 135 226,027948(12) 1,8(2) mnt α (74%) 222Ac
β+ (26%) 226Th
227Pa 91 136 227,028805(8) 38,3(3) mnt α (85%) 223Ac (5/2−)
EC (15%) 227Th
228Pa 91 137 228,031051(5) 22(1) jam β+ (98,15%) 228Th 3+
α (1,85%) 224Ac
229Pa 91 138 229,0320968(30) 1,50(5) hri EC (99,52%) 229Th (5/2+)
α (0,48%) 225Ac
229mPa 11,6(3) keV 420(30) ndtk 3/2−
230Pa 91 139 230,034541(4) 17,4(5) hri β+ (91,6%) 230Th (2−)
β− (8,4%) 230U
α (0,00319%) 226Ac
231Pa Protoaktinium 91 140 231,0358840(24) 3,276(11)×104 thn α 227Ac 3/2− 1,0000[n 8]
CD (1,34×10−9%) 207Tl
24Ne
SF (3×10−10%) (beberapa)
CD (10−12%) 208Pb
23F
232Pa 91 141 232,038592(8) 1,31(2) hri β− 232U (2−)
EC (0,003%) 232Th
233Pa 91 142 233,0402473(23) 26,975(13) hri β− 233U 3/2− Renik[n 9]
234Pa Uranium Z 91 143 234,043308(5) 6,70(5) jam β− 234U 4+ Renik[n 10]
SF (3×10−10%) (beberapa)
234mPa Uranium X2
Brevium 		78(3) keV 1,17(3) mnt β− (99,83%) 234U (0−) Renik[n 10]
IT (0,16%) 234Pa
SF (10−10%) (beberapa)
235Pa 91 144 235,04544(5) 24,44(11) mnt β− 235U (3/2−)
236Pa 91 145 236.04868(21) 9,1(1) mnt β− 236U 1(−)
β−, SF (6×10−8%) (beberapa)
237Pa 91 146 237,05115(11) 8,7(2) mnt β− 237U (1/2+)
238Pa 91 147 238,05450(6) 2,27(9) mnt β− 238U (3−)#
β−, SF (2,6×10−6%) (beberapa)
239Pa 91 148 239,05726(21)# 1,8(5) jam β− 239U (3/2)(−#)
240Pa 91 149 240,06098(32)# 2# mnt β− 240U
Header & footer tabel ini:  view 
  1. ^ mPa – Isomer nuklir tereksitasi.
  2. ^ ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
  3. ^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
  4. ^ a b # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
  5. ^ Mode peluruhan:
    CD: Peluruhan gugus
    EC: Penangkapan elektron
    IT: Transisi isomerik
    SF: Fisi spontan
  6. ^ Simbol miring tebal sebagai anak – Produk anak hampir stabil.
  7. ^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
  8. ^ Produk peluruhan antara dari 235U
  9. ^ Produk peluruhan antara dari 237Np
  10. ^ a b Produk peluruhan antara dari 238U

Aktinida vs produk fisi

Aktinida dan produk fisi menurut waktu paruh
Aktinida[4] menurut rantai peluruhan Rentang waktu
paruh (a) 		Produk fisi 235U menurut hasil[5]
4n 4n + 1 4n + 2 4n + 3 4,5–7% 0,04–1,25% <0,001%
228Ra№ 4–6 a 155Euþ
244Cmƒ 241Puƒ 250Cf 227Ac№ 10–29 a 90Sr 85Kr 113mCdþ
232Uƒ 238Puƒ 243Cmƒ 29–97 a 137Cs 151Smþ 121mSn
248Bk[6] 249Cfƒ 242mAmƒ 141–351 a

Tidak ada produk fisi yang memiliki waktu paruh dalam rentang 100 a–210 ka ...

241Amƒ 251Cfƒ[7] 430–900 a
226Ra№ 247Bk 1,3–1,6 ka
240Pu 229Th 246Cmƒ 243Amƒ 4,7–7,4 ka
245Cmƒ 250Cm 8,3–8,5 ka
239Puƒ 24,1 ka
230Th№ 231Pa№ 32–76 ka
236Npƒ 233Uƒ 234U№ 150–250 ka 99Tc₡ 126Sn
248Cm 242Pu 327–375 ka 79Se₡
1,53 Ma 93Zr
237Npƒ 2,1–6,5 Ma 135Cs₡ 107Pd
236U 247Cmƒ 15–24 Ma 129I₡
244Pu 80 Ma

... maupun lebih dari 15,7 Ma[8]

232Th№ 238U№ 235Uƒ№ 0,7–14,1 Ga

Protaktinium-230

Protaktinium-230 memiliki 139 neutron dan waktu paruh 17,4 hari. Sebagian besar dari total waktu (92%), ia mengalami peluruhan beta plus menjadi 230Th, dengan cabang peluruhan beta minus minor (8%) yang mengarah ke 230U. Ia juga memiliki mode peluruhan alfa yang sangat langka (0,003%) yang mengarah ke 226Ac.[9] Ia tidak ditemukan di alam karena waktu paruhnya yang pendek dan tidak ditemukan dalam rantai peluruhan 235U, 238U, atau 232Th. Ia memiliki massa 230,034541 u.

Protaktinium-230 menarik sebagai nenek moyang uranium-230, sebuah isotop yang telah dipertimbangkan untuk digunakan dalam terapi partikel alfa bertarget (targeted alpha-particle therapy, TAT). Ia dapat diproduksi melalui iradiasi proton atau deuteron thorium alami.[10]

Protaktinium-231

Sebuah larutan protaktinium-231
237Np
↑
231U ← 232U ↔ 233U ↔ 234U ↔ 235U ↔ 236U → 237U
↓ ↑ ↑ ↑
231Pa → 232Pa ← 233Pa → 234Pa
↑ ↑
230Th → 231Th ← 232Th → 233Th
  • Nuklida dengan latar belakang kuning dan dicetak miring memiliki waktu paruh di bawah 30 hari
  • Nuklida yang dicetak tebal memiliki waktu paruh lebih dari 1.000.000 tahun
  • Nuklida dalam bingkai merah bersifat fisil

Protaktinium-231 adalah isotop protaktinium yang berumur paling panjang, dengan waktu paruh 32.760 tahun. Di alam, ia ditemukan dalam jumlah kecil sebagai bagian dari deret aktinium, yang dimulai dengan isotop primordial uranium-235; konsentrasi kesetimbangan dalam bijih uranium adalah 46,55 231Pa per juta 235U. Dalam reaktor nuklir, ia adalah salah satu dari sedikit aktinida radioaktif berumur panjang yang dihasilkan sebagai produk sampingan dari siklus bahan bakar torium yang diproyeksikan, sebagai hasil dari reaksi (n,2n) di mana neutron cepat menghilangkan neutron dari 232Th atau 232U, dan dapat juga dihancurkan oleh penangkapan neutron, meskipun penampang untuk reaksi ini juga rendah.

Energi pengikatan: 1.759.860 keV
Energi peluruhan beta: −382 keV

Spin: 3/2−
Mode peluruhan: alfa menjadi 227Ac, juga lainnya

Kemungkinan nuklida induk: beta dari 231Th, EC dari 231U, alfa dari 235Np.

Protaktinium-233

Protaktinium-233 juga merupakan bagian dari siklus bahan bakar torium. Ia adalah produk peluruhan beta intermediat antara torium-233 (diproduksi dari torium-232 alami dengan penangkapan neutron) dan, uranium-233 (bahan bakar fisil dari siklus torium). Beberapa desain reaktor siklus torium mencoba melindungi 233Pa dari penangkapan neutron lebih lanjut yang menghasilkan 234Pa dan 234U, yang tidak berguna sebagai bahan bakar.

Protaktinium-234

Protaktinium-234 adalah anggota deret uranium dengan waktu paruh 6,70 jam. Isotop ini ditemukan oleh Otto Hahn pada tahun 1921.[11]

Protaktinium-234m

Protaktinium-234m adalah anggota deret uranium dengan waktu paruh 1,17 menit. Isotop ini ditemukan pada tahun 1913 oleh Kazimierz Fajans dan Oswald Helmuth Göhring, yang menamainya brevium karena waktu paruhnya yang pendek.[12] Sekitar 99,8% peluruhan 234Th menghasilkan isomer ini dan bukan keadaan dasar (t1/2 = 6,70 jam).[12]

Referensi

  1. ^ Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  2. ^ Auranen, K (3 September 2020). "Exploring the boundaries of the nuclear landscape: α-decay properties of 211Pa". Physical Review C. 102 (034305). doi:10.1103/PhysRevC.102.034305. Diakses tanggal 30 Juni 2022. 
  3. ^ a b Huang, T.H.; et al. (2018). "Identification of the new isotope 224Np" (pdf). Physical Review C. 98 (4): 044302. Bibcode:2018PhRvC..98d4302H. doi:10.1103/PhysRevC.98.044302. 
  4. ^ Ditambah radium (unsur 88). Meskipun sebenarnya radium adalah sub-aktinida, ia segera mendahului aktinium (89) dan mengikuti celah ketidakstabilan tiga unsur setelah polonium (84) di mana tidak ada nuklida yang memiliki waktu paruh setidaknya empat tahun (nuklida yang berumur paling panjang di celah tersebut adalah radon-222 dengan waktu paruh kurang dari empat hari). Isotop radium yang paling lama hidup memiliki waktu paruh 1.600 tahun, sehingga layak untuk dimasukkan ke dalam unsur di sini.
  5. ^ Khususnya dari fisi neutron termal uranium-235, misalnya dalam reaktor nuklir biasa.
  6. ^ Milsted, J.; Friedman, A. M.; Stevens, C. M. (1965). "The alpha half-life of berkelium-247; a new long-lived isomer of berkelium-248". Nuclear Physics. 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. doi:10.1016/0029-5582(65)90719-4. 
    "Analisis isotop mengungkapkan spesies bermassa 248 dalam kelimpahan konstan dalam tiga sampel yang dianalisis selama periode sekitar 10 bulan. Ini dianggap berasal dari isomer 248Bk dengan waktu paruh lebih besar dari 9 [tahun]. Tidak ada pertumbuhan 248Cf yang terdeteksi, dan batas bawah untuk waktu paruh β− dapat ditetapkan sekitar 104 [tahun]. Tidak ada aktivitas alfa yang disebabkan oleh isomer baru yang terdeteksi; waktu paruh alfa mungkin lebih besar dari 300 [tahun]."
  7. ^ Ini adalah nuklida terberat dengan waktu paruh setidaknya empat tahun sebelum "lautan ketidakstabilan".
  8. ^ Tidak termasuk nuklida yang "stabil secara klasik" dengan waktu paruh secara signifikan melebihi 232Th; misalnya, 113mCd memiliki waktu paruh hanya empat belas tahun, 113Cd hampir delapan kuadriliun tahun.
  9. ^ Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). "The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. 
  10. ^ Mastren, T.; Stein, B.W.; Parker, T.G.; Radchenko, V.; Copping, R.; Owens, A.; Wyant, L.E.; Brugh, M.; Kozimor, S.A.; Noriter, F.M.; Birnbaum, E.R.; John, K.D.; Fassbender, M.E. (2018). "Separation of protactinium employing sulfur-based extraction chromatographic resins". Analytical Chemistry. 90 (11): 7012–7017. doi:10.1021/acs.analchem.8b01380. ISSN 0003-2700. PMID 29757620. 
  11. ^ Fry, C., and M. Thoennessen. "Discovery of the Actinium, Thorium, Protactinium, and Uranium Isotopes." 14 Januari 2012. Diakses tanggal 30 Juni 2022. https://people.nscl.msu.edu/~thoennes/2009/ac-th-pa-u-adndt.pdf.
  12. ^ a b http://hpschapters.org/northcarolina/NSDS/Protactinium.pdf
Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Isotop_protaktinium&oldid=21965440#Daftar_isotop"