Isotop astatin

Astatin (₈₅At) memiliki 39 isotop yang diketahui, semuanya bersifat radioaktif; kisaran nomor massanya adalah dari 191 hingga 229. Ada juga 24 keadaan tereksitasi metastabil yang diketahui. Isotop yang berumur paling panjang adalah ²¹⁰At, yang memiliki waktu paruh 8,1 jam; isotop yang berumur paling panjang yang ada dalam rantai peluruhan alami adalah ²¹⁹At dengan waktu paruh 56 detik.

Isotop utama astatin

Iso­top Peluruhan kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk 209At sintetis 5,41 jam β+ 209Po α 205Bi 210At sintetis 8,1 jam β+ 210Po α 206Bi 211At sintetis 7,21 jam ε 211Po α 207Bi

lihat bicara sunting

Daftar isotop

Nuklida [n 1]	Z	N	Massa isotop (Da) [n 2][n 3]	Waktu paruh	Mode peluruhan [n 4]	Isotop anak [n 5]	Spin dan paritas [n 6][n 7]	Kelimpahan isotop
	Energi eksitasi[n 7]
191At	85	106		1,7(+11−5) mdtk			(1/2+)
191mAt				2,1(+4−3) mdtk			(7/2−)
192At	85	107	192,00314(28)	11,5(0,6) mdtk	α (99,79%)	188Bi	3+#
					β+, SF (0,21%)	(beberapa)
192mAt	330(90)# keV			88(6) mdtk	α (99,79%)	188mBi	(9-, 10−)
					β+, SF (0,21%)	(beberapa)
193At	85	108	192,99984(6)	28(+5−4) mdtk	α	189Bi	(1/2+)
193m1At	50 keV			21(5) mdtk			(7/2−)
193m2At	39 keV			27(+4−5) mdtk			(13/2+)
194At	85	109	193,99873(20)	286(7) mdtk	α	190Bi	(4-, 5-)
					β+ (langka)	194Po
194mAt	480(190) keV			323(7) mdtk	α	190Bi	(9-, 10-)
					IT (langka)	194At
195At	85	110	194,996268(10)	328(20) mdtk	α (75%)	191Bi	(1/2+)
					β+ (25%)	195Po
195mAt	34(7) keV			147(5) mdtk			(7/2-)
196At	85	111	195,99579(6)	253(9) mdtk	α (96%)	192Bi	(3+)
					β+ (4.0%)	196Po
196m1At	−30(80) keV			20# mdtk			(10−)
196m2At	157,9(1) keV			11 μdtk			(5+)
197At	85	112	196,99319(5)	0,390(16) dtk	α (96%)	193Bi	(9/2−)
					β+ (4,0%)	197Po
197mAt	52(10) keV			2,0(2) dtk			(1/2+)
198At	85	113	197,99284(5)	4,2(3) dtk	α (94%)	194Bi	(3+)
					β+ (6%)	198Po
198mAt	330(90)# keV			1,0(2) dtk			(10−)
199At	85	114	198,99053(5)	6,92(13) dtk	α (89%)	195Bi	(9/2−)
					β+ (11%)	199Po
200At	85	115	199,990351(26)	43,2(9) dtk	α (57%)	196Bi	(3+)
					β+ (43%)	200Po
200m1At	112,7(30) keV			47(1) dtk	α (43%)	196Bi	(7+)
					IT	200At
					β+	200Po
200m2At	344(3) keV			3,5(2) dtk			(10−)
201At	85	116	200,988417(9)	85(3) dtk	α (71%)	197Bi	(9/2−)
					β+ (29%)	201Po
202At	85	117	201,98863(3)	184(1) dtk	β+ (88%)	202Po	(2, 3)+
					α (12%)	198Bi
202m1At	190(40) keV			182(2) dtk			(7+)
202m2At	580(40) keV			460(50) mdtk			(10−)
203At	85	118	202,986942(13)	7,37(13) mnt	β+ (69%)	203Po	9/2−
					α (31%)	199Bi
204At	85	119	203,987251(26)	9,2(2) mnt	β+ (96%)	204Po	7+
					α (3,8%)	200Bi
204mAt	587,30(20) keV			108(10) mdtk	IT	204At	(10−)
205At	85	120	204,986074(16)	26,2(5) mnt	β+ (90%)	205Po	9/2−
					α (10%)	201Bi
205mAt	2339,65(23) keV			7,76(14) μdtk			29/2+
206At	85	121	205,986667(22)	30,6(13) mnt	β+ (99,11%)	206Po	(5)+
					α (0,9%)	202Bi
206mAt	807(3) keV			410(80) ndtk			(10)−
207At	85	122	206,985784(23)	1,80(4) jam	β+ (91%)	207Po	9/2−
					α (8,6%)	203Bi
208At	85	123	207,986590(28)	1,63(3) jam	β+ (99,5%)	208Po	6+
					α (0,55%)	204Bi
209At	85	124	208,986173(8)	5,41(5) jam	β+ (96%)	209Po	9/2−
					α (4,0%)	205Bi
210At	85	125	209,987148(8)	8,1(4) jam	β+ (99,8%)	210Po	(5)+
					α (0,18%)	206Bi
210m1At	2549,6(2) keV			482(6) μdtk			(15)−
210m2At	4027,7(2) keV			5,66(7) μdtk			(19)+
211At	85	126	210,9874963(30)	7,214(7) jam	EC (58,2%)	211Po	9/2−
					α (42%)	207Bi
212At	85	127	211,990745(8)	0,314(2) dtk	α (99,95%)	208Bi	(1−)
					β+ (0,05%)	212Po
					β− (2×10−6%)	212Rn
212m1At	223(7) keV			0,119(3) dtk	α (99%)	208Bi	(9−)
					IT (1%)	212At
212m2At	4771,6(11) keV			152(5) μdtk			(25−)
213At	85	128	212,992937(5)	125(6) ndtk	α	209Bi	9/2−
214At	85	129	213,996372(5)	558(10) ndtk	α	210Bi	1−
214m1At	59(9) keV			265(30) ndtk
214m2At	231(6) keV			760(15) ndtk			9−
215At	85	130	214,998653(7)	0,10(2) mdtk	α	211Bi	9/2−	Renik[n 8]
216At	85	131	216,002423(4)	0,30(3) mdtk	α (99,99%)	212Bi	1−
					β− (0,006%)	216Rn
					EC (3×10−7%)	216Po
216mAt	413(5) keV			100# μdtk			(9−)
217At	85	132	217,004719(5)	32,3(4) mdtk	α (99,98%)	213Bi	9/2−	Renik[n 9]
					β− (0,012%)	217Rn
218At	85	133	218,008694(12)	1,5(3) dtk	α (99,9%)	214Bi	1−#	Renik[n 10]
					β− (0,10%)	218Rn
219At	85	134	219,011162(4)	56(3) dtk	α (97%)	215Bi	(9/2-)	Renik[n 8]
					β− (3,0%)	219Rn
220At	85	135	220,01541(6)	3,71(4) mnt	β− (92%)	220Rn	3(−#)
					α (8,0%)	216Bi
221At	85	136	221,01805(21)#	2,3(2) mnt	β−	221Rn	3/2−#
222At	85	137	222,02233(32)#	54(10) dtk	β−	222Rn
223At	85	138	223,02519(43)#	50(7) dtk	β−	223Rn	3/2−#
224At	85	139	224,02975(22)#	2,5(1,5) mnt	β−	224Rn
Header & footer tabel ini:  view

1. ^mAt – 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. Mode peluruhan:

   EC:	Penangkapan elektron
   IT:	Transisi isomerik

5. Simbol miring tebal sebagai anak – Produk anak hampir stabil.
6. ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
7. # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
8. Produk peluruhan antara dari ²³⁵U
9. Produk peluruhan antara dari ²³⁷Np
10. Produk peluruhan antara dari ²³⁸U

Peluruhan alfa

Karakteristik peluruhan alfa untuk sampel isotop astatin[lower-alpha 1] l b s
Nomor massa	Surplus massa[1]	Surplus massa produk[1]	Energi rata-rata peluruhan alfa	Waktu paruh[1]	Probabilitas peluruhan alfa[1]	Waktu paruh peluruhan alfa
207	−13,243 MeV	−19,116 MeV	5,873 MeV	1,80 jam	&&&&&&&&&&&&&&08.6000008,6%	20,9 jam
208	−12,491 MeV	−18,243 MeV	5,752 MeV	1,63 jam	&&&&&&&&&&&&&&00.5500000,55%	12,3 hri
209	−12,880 MeV	−18,638 MeV	5,758 MeV	5,41 jam	&&&&&&&&&&&&&&04.1000004,1%	5,5 hri
210	−11,972 MeV	−17,604 MeV	5,632 MeV	8,1 jam	&&&&&&&&&&&&&&00.1750000,175%	193 hri
211	−11,647 MeV	−17,630 MeV	5,983 MeV	7,21 jam	&&&&&&&&&&&&&041.80000041,8%	17,2 jam
212	−8,621 MeV	−16,436 MeV	7,825 MeV	0,31 dtk	7003999900000000000♠≈100%	0,31 dtk
213	−6,579 MeV	−15,834 MeV	9,255 MeV	125 ndtk	&&&&&&&&&&&&0100.&&&&&0100%	125 ndtk
214	−3,380 MeV	−12,366 MeV	8,986 MeV	558 ndtk	&&&&&&&&&&&&0100.&&&&&0100%	558 ndtk
219	10,397 MeV	4,073 MeV	6,324 MeV	56 dtk	&&&&&&&&&&&&&097.&&&&&097%	58 dtk
220	14,350 MeV	8,298 MeV	6,052 MeV	3,71 mnt	&&&&&&&&&&&&&&08.&&&&&08%	46,4 mnt
221[lower-alpha 2]	16,810 MeV	11,244 MeV	5,566 MeV	2,3 mnt	5000000000000000000♠secara eksperimental alfa stabil	9000000000000000000♠∞

Astatin memiliki 23 isomer nuklir (inti dengan satu atau lebih nukleon – proton atau neutron – dalam keadaan tereksitasi). Sebuah isomer nuklir juga dapat disebut "keadaan meta"; hal ini berarti sistem tersebut memiliki lebih banyak energi internal daripada dengan "keadaan dasar" (keadaan dengan energi internal serendah mungkin), membuat sebuah isomer nuklir cenderung meluruh menjadi keadaan dasarnya. Mungkin ada lebih dari satu isomer untuk setiap isotop. Isomer astatin yang paling stabil adalah astatin-202m1 (^202m1At),^{[lower-alpha 3]} yang memiliki waktu paruh sekitar 3 menit; waktu paruhnya lebih panjang dari semua keadaan dasar kecuali isotop 203–211 dan 220. Isomer astatin yang paling tidak stabil adalah ^214m1At; waktu paruhnya 265 nanodetik, lebih pendek daripada semua keadaan dasar kecuali ²¹³At.^[2]

Energi peluruhan alfa mengikuti tren yang sama seperti unsur berat lainnya.^[3] Isotop astatin yang lebih ringan memiliki energi peluruhan alfa yang cukup tinggi, yang menjadi lebih rendah saat intinya menjadi lebih berat. Namun, ²¹¹At memiliki energi yang jauh lebih tinggi daripada isotop sebelumnya; ia memiliki inti dengan 126 neutron, dan 126 merupakan bilangan ajaib (sesuai dengan kulit neutron yang terisi). Meskipun memiliki waktu paruh yang sama seperti isotop sebelumnya (8,1 jam untuk ²¹⁰At dan 7,2 jam untuk ²¹¹At), probabilitas peluruhan alfa jauh lebih tinggi untuk ²¹¹At: 41,8 persen versus hanya 0,18 persen.^{[2][lower-alpha 4]} Dua isotop tersebut melepaskan lebih banyak energi, dengan ²¹³At melepaskan jumlah energi tertinggi dari semua isotop astatin. Untuk alasan ini, ia merupakan isotop astatin yang berumur paling pendek.^[3] Meskipun isotop astatin yang lebih berat melepaskan lebih sedikit energi, tidak ada satu pun isotop astatin yang berumur panjang; ini terjadi karena meningkatnya peran peluruhan beta.^[3] Mode peluruhan ini sangat penting untuk astatin: pada awal 1950, telah dipostulasikan bahwa unsur ini tidak memiliki isotop beta-stabil (yaitu yang tidak mengalami peluruhan beta sama sekali),^[4] meskipun pengukuran massa nuklir mengungkapkan bahwa ²¹⁵At adalah sebenarnya beta-stabil, karena memiliki massa terendah dari semua isobar dengan A = 215.^[5] Mode peluruhan beta telah ditemukan untuk semua isotop astatin lainnya kecuali ²¹³At, ²¹⁴At, dan ^216mAt.^[2] Di antara isotop lainnya: ²¹⁰At dan isotop yang lebih ringan meluruh melalui emisi positron; ²¹⁶At dan isotop yang lebih berat mengalami peluruhan beta; ²¹²At dapat meluruh dengan kedua mode tersebut; dan ²¹¹At meluruh dengan penangkapan elektron.^[2]

Isotop astatin yang paling stabil adalah ²¹⁰At, yang memiliki waktu paruh sekitar 8,1 jam. Mode peluruhan utama isotop ini adalah emisi positron menjadi pemancar alfa yang berumur relatif panjang, ²¹⁰Po. Secara total, hanya lima isotop astatin yang memiliki waktu paruh lebih dari satu jam: antara 207 dan 211. Isotop keadaan dasar yang paling tidak stabil adalah ²¹³At, dengan waktu paruh sekitar 125 nanodetik. Ia mengalami peluruhan alfa menjadi isotop yang sangat berumur panjang (dalam praktiknya, stabil), ²⁰⁹Bi.^[2]

Catatan

1. Di dalam tabel, di bawah kata-kata "surplus massa", ekuivalen energi diberikan dan bukannya surplus massa nyata; "produk surplus massa" berarti energi yang setara dengan jumlah surplus massa produk peluruhan isotop dan partikel alfa; "waktu paruh peluruhan alfa" mengacu pada waktu paruh jika mode peluruhan selain alfa dihilangkan.
2. Karena astatin-221 belum terbukti mengalami peluruhan alfa, energi peluruhan alfanya bersifat teoretis. Nilai surplus massanya dihitung dan bukannya diukur.
3. "m1" berarti bahwa keadaan isotop ini adalah kemungkinan berikutnya di atas – energi lebih besar dari – keadaan dasarnya. "m2" dan sebutan serupa mengacu pada keadaan energi yang lebih tinggi. Nomor tersebut dapat dihapus jika hanya ada satu keadaan meta yang mapan, seperti ^216mAt. Perhatikan bahwa ada teknik penunjukan lain.
4. Ini berarti bahwa jika mode peluruhan selain alfa dihilangkan, maka ²¹⁰At memiliki waktu paruh alfa 4.628,6 jam (128,9 hari) dan ²¹¹At memiliki waktu paruh 17,2 jam (0,9 hari). Oleh karena itu, ²¹¹At lebih tidak stabil terhadap peluruhan alfa dibandingkan dengan isotop yang lebih ringan, dan lebih mungkin mengalami peluruhan alfa dalam periode waktu yang sama.

Referensi

1. Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
2. Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
3. Lavrukhina & Pozdnyakov 1966, hlm. 232.
4. Rankama, Kalervo (1956). Isotope geology (edisi ke-2). Pergamon Press. hlm. 403. ISBN 978-0-470-70800-2.
5. 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.

• Lavrukhina, Avgusta Konstantinovna; Pozdnyakov, Aleksandr Aleksandrovich (1966). Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция [Analytical Chemistry of Technetium, Promethium, Astatine, and Francium] (dalam bahasa Rusia). Nauka.
• Massa isotop dari:
  • Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
• Komposisi isotop dan massa atom standar dari:
  • de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683 .
  • Wieser, Michael E. (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051 .
• "News & Notices: Standard Atomic Weights Revised". International Union of Pure and Applied Chemistry. 19 Oktober 2005.
• Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.
  • Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
  • National Nuclear Data Center. "NuDat 2.x database". Laboratorium Nasional Brookhaven.
  • Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the Isotopes". Dalam Lide, David R. CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-85). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.