Bizmut-209 - Bismuth-209

Bizmut-209,  209 Bi
Generał
Symbol 209 Bi
Nazwy bizmut-209, Bi-209
Protony 83
Neutrony 126
Dane dotyczące nuklidów
Naturalna obfitość 100%
Pół życia 2,01 × 10 19 lat
Rodzicielskie izotopy 209 Pb  ( β - )
209 Po  ( β + )
213 At  ( α )
Produkty rozpadu 205 Tl
Masa izotopowa 208.9803987 u
Obracać 9 / 2−
Nadmiar energii −18 258,461 ± 2,4 keV
Energia wiązania 7847,987 ± 1,7 keV
Tryby rozpadu
Tryb zanikania Energia rozpadu ( MeV )
Emisja alfa 3.1373
Izotopy bizmutu
Kompletna tabela nuklidów

Bizmut-209 ( 209 BI) jest izotop z bizmutu z najdłuższych znanych półtrwania dowolnej radioizotopu wchodzącą a zaniku ( alfa rozpad ). Ma 83 protony, magiczną liczbę 126 neutronów i masę atomową 208,9803987 amu (atomowych jednostek masy). Pierwotny bizmut składa się w całości z tego izotopu.

Właściwości rozpadu

Od dawna uważano, że bizmut-209 ma najcięższe stabilne jądro ze wszystkich pierwiastków, ale w 2003 roku zespół badawczy z Institut d'Astrophysique Spatiale w Orsay we Francji odkrył, że 209 Bi ulega rozpadowi alfa z okresem półtrwania wynoszącym około 19 exayears (1,9 × 10 19 , około 19 trylionów lat), ponad miliard razy dłużej niż obecnie szacowany wiek Wszechświata . Najcięższym jądrem uważanym za stabilne jest teraz ołów-208, a najcięższym stabilnym pierwiastkiem mononuklidowym jest złoto jako izotop 197 Au .

Teoria wcześniej przewidziała okres półtrwania 4,6 × 10 19 lat. Zdarzenie rozpadu wytwarza cząstkę alfa o energii 3,14 MeV i przekształca atom w tal-205 .

Bizmut-209 ostatecznie utworzy 205 Tl, jeśli nie zostanie zakłócony:

209
83
Bi
205
81
Tl
+ 4
2
On

Jeśli zostanie zakłócony, włączy się w cykl wychwytu neutronów ołowiu i bizmutu od ołowiu-206/207/208 do bizmutu-209, pomimo niskich przekrojów wychwytu. Nawet w przypadku talu-205 powyżej, raz w pełni zjonizowany, ponownie wraca do ołowiu.

Ze względu na niezwykle długi okres półtrwania w prawie wszystkich zastosowaniach 209 Bi można nadal traktować tak, jakby był nieradioaktywny. Jego radioaktywność jest znacznie mniejsza niż w przypadku ludzkiego mięsa, więc nie stanowi znaczącego zagrożenia związanego z promieniowaniem. Chociaż 209 Bi posiada rekord okresu półtrwania dla rozpadu alfa, bizmut nie ma najdłuższego okresu półtrwania spośród wszystkich radionuklidów, jaki można znaleźć eksperymentalnie - to rozróżnienie należy do telluru -128 ( 128 Te ) z okresem półtrwania szacowanym na 7,7 × 10 24 lata przez podwójny rozpad β (podwójny rozpad beta).

Wartość okresu półtrwania bizmutu-209 została potwierdzona w 2012 roku przez włoski zespół w Gran Sasso, który zgłosił (2,01 ± 0,08) × 10 19 lat, a nawet dłuższy okres półtrwania, dla rozpadu bizmutu-209 alfa do pierwszego stanu wzbudzonego talu-205 przy 204 keV, oszacowano na 1,66 × 10 21 lat. Nawet jeśli ta wartość jest mniejsza niż zmierzona półtrwania telluru-128, oba rozpady alfa bizmutu-209 przytrzymaj rekord z najcieńszych szerokościach naturalnej linii dowolnej mierzalnej pobudzenia fizycznego, szacuje się odpowiednio na ΔΕ ~ 5,5 × 10 -43 eV i ΔΕ ~ 1,3 × 10 −44 eV przy zastosowaniu zasady nieoznaczoności Heisenberga (podwójny rozpad beta wytwarzałby linie energetyczne tylko w przejściach bez neutrinowych, czego jeszcze nie obserwowano).

Używa

210 Po można wytworzyć bombardując 209 Bi neutronami w reaktorze jądrowym. Każdego roku produkuje się tylko około 100 gramów 210 Po. Astat można również wytwarzać bombardując 209 Bi cząstkami alfa.

Tworzenie

W czerwonych olbrzymich gwiazdek z Gwiazda AGB The e-procesie (proces powolny) trwa do wytworzenia 209 i bizmut-210 polon przez wychwyt neutronów w najcięższe elementy są uformowane, zaś te ostatnie rozpada się szybko. Wszystkie pierwiastki cięższe niż powstają w procesie r lub szybkim procesie, który zachodzi podczas pierwszych piętnastu minut supernowych .

Zobacz też

Uwagi

Zapalniczka:
bizmut-208
Bizmut-209 to
izotop z bizmutu
Cięższy:
bizmut-210
Produkt rozpadu :
astat-213 ( α )
polon-209 ( β + )
ołów-209 ( β - )
Łańcuch rozpadu
bizmutu-209
Rozpada się na:
tal-205 (α)

Bibliografia