Isotop torium

Torium (₉₀Th) memiliki tujuh isotop alami, tetapi tidak ada satu pun yang stabil. Salah satu isotop, ²³²Th, secara relatif stabil, dengan waktu paruh 1,405×10¹⁰ tahun, jauh lebih lama daripada usia Bumi, dan bahkan sedikit lebih lama daripada usia alam semesta yang diterima secara umum. Isotop ini membentuk hampir semua torium alami, sehingga torium dianggap mononuklida. Namun, pada tahun 2013, IUPAC mengklasifikasi ulang torium sebagai binuklida, karena kandungan ²³⁰Th yang besar di air laut dalam. Torium memiliki komposisi isotop terestrial yang khas dan dengan demikian berat atom standarnya dapat diberikan.

Isotop utama torium

Iso­top Peluruhan kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk 227Th renik 18,68 hri α 223Ra 228Th renik 1,9116 thn α 224Ra 229Th renik 7917 thn[1] α 225Ra 230Th 0,02% 75.400 thn α 226Ra 231Th renik 25,5 jam β− 231Pa 232Th 99,98% 1,405×1010 thn α 228Ra 234Th renik 24,1 hri β− 234Pa
Berat atom standar Ar°(Th)	232,0377±0,0004 232,04±0,01 (diringkas)[2]
lihat bicara sunting

Tiga puluh satu radioisotop telah dikarakterisasi, dengan yang paling stabil adalah ²³²Th, ²³⁰Th dengan waktu paruh 75.380 tahun, ²²⁹Th dengan waktu paruh 7.917 tahun,^[1] dan ²²⁸Th dengan waktu paruh 1,92 tahun. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari tiga puluh hari dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari sepuluh menit. Salah satu isotop, ²²⁹Th, memiliki isomer nuklir (atau keadaan metastabil) dengan energi eksitasi yang sangat rendah,^[3] baru-baru ini diukur menjadi 8,28 ± 0,17 eV.^[4] Telah diusulkan untuk melakukan spektroskopi laser dari inti ²²⁹Th dan menggunakan transisi energi rendah untuk pengembangan jam nuklir dengan keakuratan yang sangat tinggi.^[5][6]

Isotop torium yang diketahui memiliki nomor massa dari 207^[7] hingga 238.

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 8]	Kelimpahan alami (fraksi mol)
		Energi eksitasi							Proporsi normal	Rentang variasi
207Th[7]		90	117		9.7(+46.6−4.4) mdtk	α	203Ra
208Th[8]		90	118	208,01791(4)	1,7(+1,7-0,6) mdtk	α	204Ra	0+
209Th[9]		90	119	209,01772(11)	7(5) mdtk [3,8(+69−15)]	α	205Ra	5/2−#
210Th		90	120	210,015075(27)	17(11) mdtk [9(+17−4) mdtk]	α	206Ra	0+
						β+ (langka)	210Ac
211Th		90	121	211,01493(8)	48(20) mdtk [0,04(+3−1) dtk]	α	207Ra	5/2−#
						β+ (langka)	211Ac
212Th		90	122	212,01298(2)	36(15) mdtk [30(+20-10) mdtk]	α (99,7%)	208Ra	0+
						β+ (0,3%)	212Ac
213Th		90	123	213,01301(8)	140(25) mdtk	α	209Ra	5/2−#
						β+ (langka)	213Ac
214Th		90	124	214,011500(18)	100(25) mdtk	α	210Ra	0+
215Th		90	125	215,011730(29)	1,2(2) dtk	α	211Ra	(1/2−)
216Th		90	126	216,011062(14)	26,8(3) mdtk	α (99,99%)	212Ra	0+
						β+ (0,006%)	216Ac
216m1Th		2042(13) keV			137(4) μdtk			(8+)
216m2Th		2637(20) keV			615(55) ndtk			(11−)
217Th		90	127	217,013114(22)	240(5) μdtk	α	213Ra	(9/2+)
218Th		90	128	218,013284(14)	109(13) ndtk	α	214Ra	0+
219Th		90	129	219,01554(5)	1,05(3) μdtk	α	215Ra	9/2+#
						β+ (10−7%)	219Ac
220Th		90	130	220,015748(24)	9,7(6) μdtk	α	216Ra	0+
						EC (2×10−7%)	220Ac
221Th		90	131	221,018184(10)	1,73(3) mdtk	α	217Ra	(7/2+)
222Th		90	132	222,018468(13)	2,237(13) mdtk	α	218Ra	0+
						EC (1,3×10−8%)	222Ac
223Th		90	133	223,020811(10)	0,60(2) dtk	α	219Ra	(5/2)+
224Th		90	134	224,021467(12)	1,05(2) dtk	α	220Ra	0+
						β+β+ (langka)	224Ra
						CD (langka)	208Pb 16O
225Th		90	135	225,023951(5)	8,72(4) mnt	α (90%)	221Ra	(3/2)+
						EC (10%)	225Ac
226Th		90	136	226,024903(5)	30,57(10) mnt	α	222Ra	0+
227Th	Radioaktinium	90	137	227,0277041(27)	18,68(9) hri	α	223Ra	1/2+	Renik[n 9]
228Th	Radiotorium	90	138	228,0287411(24)	1,9116(16) thn	α	224Ra	0+	Renik[n 10]
						CD (1,3×10−11%)	208Pb 20O
229Th		90	139	229,031762(3)	7,34(16)×103 thn	α	225Ra	5/2+	Renik[n 11]
229mTh		8,3(2) eV[4]			7(1) μdtk[10]	IT	229Th	3/2+
230Th[n 12]	Ionium	90	140	230,0331338(19)	7,538(30)×104 thn	α	226Ra	0+	0,0002(2)[n 13]
						CD (5,6×10−11 %)	206Hg 24Ne
						SF (5×10−11%)	(beberapa)
231Th	Uranium Y	90	141	231,0363043(19)	25,52(1) jam	β−	231Pa	5/2+	Renik[n 9]
						α (10−8%)	227Ra
232Th[n 14]	Torium	90	142	232,0380553(21)	1,405(6)×1010 thn	α	228Ra	0+	0,9998(2)
						β−β− (langka)	232U
						SF (1,1×10-9,%)	(beberapa)
						CD (2,78×10−10%)	182Yb 26Ne 24Ne
233Th		90	143	233,0415818(21)	21,83(4) mnt	β−	233Pa	1/2+
234Th	Uranium X1	90	144	234,043601(4)	24,10(3) hri	β−	234mPa	0+	Renik[n 13]
235Th		90	145	235,04751(5)	7,2(1) mnt	β−	235Pa	(1/2+)#
236Th		90	146	236,04987(21)#	37,5(2) mnt	β−	236Pa	0+
237Th		90	147	237,05389(39)#	4,8(5) mnt	β−	237Pa	5/2+#
238Th		90	148	238,0565(3)#	9,4(20) mnt	β−	238Pa	0+
Header & footer tabel ini:  view

1. ^mTh – 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. Waktu paruh tebal – hampir stabil, waktu paruh lebih lama dari umur alam semesta.
5. Mode peluruhan:

   CD:	Peluruhan gugus
   EC:	Penangkapan elektron
   IT:	Transisi isomerik

6. Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
7. ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
8. # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
9. Produk peluruhan antara dari ²³⁵U
10. Produk peluruhan antara dari ²³²Th
11. Produk peluruhan antara dari ²³⁷Np
12. Digunakan dalam penanggalan uranium–torium
13. Produk peluruhan antara dari ²³⁸U
14. Radionuklida primordial

Kegunaan

Torium telah disarankan untuk digunakan dalam daya nuklir berbasis torium. Senyawa Thorium dioksida (thoria) dapat digunakan dalam reaktor nuklir sebagai pelet bahan bakar keramik, biasanya terkandung dalam batang bahan bakar nuklir yang dibalut dengan paduan zirkonium. Torium tidak bersifat fisil (tetapi "subur", membiakkan uranium-233 yang bersifat fisil di bawah pemboman neutron); karenanya, harus digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir bersama dengan isotop fisil uranium atau plutonium. Hal ini dapat dicapai dengan mencampur torium dengan uranium atau plutonium, atau menggunakannya dalam bentuk murni bersamaan dengan batang bahan bakar terpisah yang mengandung uranium atau plutonium. Torium dioksida menawarkan keunggulan dibandingkan pelet bahan bakar uranium dioksida konvensional, karena konduktivitas termalnya yang lebih tinggi (suhu operasi lebih rendah), titik lebur yang jauh lebih tinggi, dan stabilitas kimiawi (tidak teroksidasi dengan adanya air/oksigen, tidak seperti uranium dioksida). Thorium dioksida dapat diubah menjadi bahan bakar nuklir dengan membiakkannya menjadi uranium-233. Stabilitas termal yang tinggi dari torium dioksida memungkinkan aplikasi dalam penyemprotan api dan keramik suhu tinggi.

Isotop Torium-232 bersifat tidak fisil; oleh karena itu tidak dapat digunakan secara langsung sebagai bahan bakar dalam reaktor nuklir. Namun, ²³²Th merupakan bahan subur; ia dapat menangkap neutron untuk membentuk ²³³Th yang tidak stabil. ²³³Th mengalami peluruhan beta dengan waktu paruh 21,8 menit menjadi ²³³Pa, yang kemudian mengalami peluruhan beta dengan waktu paruh 27 hari untuk membentuk ²³³U yang fisil.

Di beberapa negara penggunaan torium dalam produk konsumen dilarang atau tidak dianjurkan karena bersifat radioaktif.

Ia saat ini digunakan dalam katoda tabung vakum, untuk kombinasi stabilitas fisik pada suhu tinggi dan energi kerja rendah yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari permukaannya.

Ia telah, selama sekitar satu abad, digunakan dalam kaus lampu gas dan uap seperti lampu gas dan lentera kemah.

Lensa dispersi rendah

Torium juga digunakan dalam unsur kaca tertentu dari lensa Aero-Ektar yang dibuat oleh Kodak selama Perang Dunia II. Jadi mereka agak radioaktif.^[11] Dua unsur kaca dalam lensa Aero-Ektar f/2,5 adalah 11% dan 13% torium menurut beratnya. Kacamata yang mengandung torium digunakan karena mereka memiliki indeks bias tinggi dengan dispersi rendah (variasi indeks dengan panjang gelombang), properti yang sangat diinginkan. Banyak lensa Aero-Ektar yang masih bertahan memiliki warna seperti teh, mungkin karena kerusakan radiasi pada kaca.

Lensa-lensa ini digunakan untuk pengintaian udara karena tingkat radiasinya tidak cukup tinggi untuk membuat film berkabut dalam waktu singkat. Hal ini akan menunjukkan tingkat radiasi yang cukup aman. Namun, bila tidak digunakan, akan lebih bijaksana untuk menyimpan lensa ini sejauh mungkin dari area yang biasanya dihuni; memungkinkan hubungan kuadrat terbalik untuk melemahkan radiasinya.^[12]

Aktinida vs produk fisi

Aktinida dan produk fisi menurut waktu paruh l b s
Aktinida[13] menurut rantai peluruhan				Rentang waktu paruh (a)	Produk fisi 235U menurut hasil[14]
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[15]	249Cfƒ	242mAmƒ		141–351 a	Tidak ada produk fisi yang memiliki waktu paruh dalam rentang 100 a–210 ka ...
	241Amƒ		251Cfƒ[16]	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[17]
232Th№		238U№	235Uƒ№	0,7–14,1 Ga
₡,  memiliki penampang penangkap neutron termal dalam rentang 8–50 barn ƒ,  fisil №,  terutama bahan radioaktif alami (naturally occurring radioactive material, NORM) þ,  racun neutron (penangkap neutron termal yang lebih besar dari 3k barn)

Isotop penting

Rantai peluruhan 4n dari ²³²Th, biasa disebut "Deret torium"

Torium-228

²²⁸Th adalah sebuah isotop torium dengan 138 neutron. Ia pernah bernama Radiotorium, karena kemunculannya dalam rantai peluruhan torium-232. Ia memiliki waktu paruh 1,9116 tahun. Ia mengalami peluruhan alfa menjadi ²²⁴Ra. Kadang-kadang ia meluruh dengan rute peluruhan gugus yang tidak biasa, memancarkan inti ²⁰O dan menghasilkan ²⁰⁸Pb. Ia adalah isotop anak dari ²³²U.

²²⁸Th memiliki massa atom 228,0287411 gram/mol.

Torium-229

²²⁹Th adalah sebuah isotop radioaktif torium yang meluruh melalui emisi alfa dengan waktu paruh 7917 tahun.^{[1] 229}Th dihasilkan oleh peluruhan uranium-233, dan kegunaan utamanya adalah untuk produksi isotop medis aktinium-225 dan bismut-213.^[18]

Torium-229m

Pada tahun 1976, spektroskopi sinar gama pertama kali mengindikasikan bahwa ²²⁹Th memiliki sebuah isomer nuklir, ^229mTh, dengan energi eksitasi yang sangat rendah.^[19] Pada saat itu energinya disimpulkan di bawah 100 eV, murni berdasarkan non-pengamatan peluruhan langsung isomer. Namun, pada tahun 1990, pengukuran lebih lanjut mengarah pada kesimpulan bahwa energinya hampir pasti di bawah 10 eV,^[20] membuat isomer ini menjadi salah satu isomer dengan energi eksitasi terendah yang diketahui. Pada tahun-tahun berikutnya, energinya dibatasi lebih lanjut menjadi 3,5 ± 1,0 eV, yang untuk waktu yang lama merupakan nilai energi yang diterima.^[21] Energi rendah seperti itu segera membangkitkan minat karena secara konseptual memungkinkan eksitasi laser langsung dari keadaan nuklir,^[22] yang mengarah ke beberapa aplikasi potensial yang menarik, misalnya pengembangan jam nuklir dengan keakuratan sangat tinggi^[5][6] atau sebagai qubit untuk komputasi kuantum.^[23]

Eksitasi laser nuklir ^229mTh dan juga pengembangan jam nuklir sejauh ini terhambat oleh pengetahuan yang tidak memadai tentang sifat isomer tersebut. Pengetahuan yang tepat tentang energi isomer sangat penting dalam konteks ini, karena menentukan teknologi laser yang diperlukan dan mempersingkat waktu pemindaian saat mencari eksitasi langsung. Hal ini memicu banyak penyelidikan, baik teoretis maupun eksperimental, mencoba menentukan energi transisi secara tepat dan untuk menentukan sifat lain dari keadaan isomer ²²⁹Th (seperti masa pakai dan momen magnet).^[24]

Pengamatan langsung foton yang dipancarkan dalam peluruhan isomer akan membantu secara signifikan untuk menentukan nilai energi isomer. Sayangnya, hingga hari ini, belum ada laporan yang sepenuhnya meyakinkan tentang pendeteksian foton yang dipancarkan dalam peluruhan ^229mTh. Sebagai gantinya, pengukuran spektroskopi sinar gama yang ditingkatkan menggunakan mikrokalorimeter sinar-X resolusi tinggi yang canggih dilakukan pada tahun 2007, menghasilkan nilai baru untuk energi transisi E = 7,6 ± 0,5 eV,^[25] dikoreksi menjadi E = 7,8 ± 0,5 eV pada tahun 2009.^[26] Pergeseran energi isomer dari 3,5 eV ke 7,8 eV mungkin menjelaskan mengapa beberapa upaya awal untuk mengamati transisi secara langsung tidak berhasil. Namun, sebagian besar pencarian terbaru untuk cahaya yang dipancarkan dalam peluruhan isomer gagal untuk mengamati sinyal apapun,^{[27][28][29][30]} menunjuk ke arah saluran peluruhan non-radiatif yang berpotensi kuat. Deteksi langsung foton yang dipancarkan dalam peluruhan isomer diklaim pada 2012^[31] dan sekali lagi pada 2018.^[32] Namun, kedua laporan tersebut saat ini menjadi bahan diskusi kontroversial di dalam komunitas.^[33][34]

Deteksi langsung elektron yang dipancarkan di saluran peluruhan konversi internal ^229mTh dicapai pada tahun 2016.^[35] Namun, pada saat itu energi transisi isomer ini hanya dapat dibatasi secara lemah menjadi antara 6,3 dan 18,3 eV. Akhirnya, pada tahun 2019, spektroskopi elektron non-optik dari elektron konversi internal yang dipancarkan dalam peluruhan isomer memungkinkan penentuan energi eksitasi isomer ini menjadi 8,28±0,17 eV, yang merupakan nilai energi paling tepat saat ini.^[4] Namun, nilai ini tampak bertentangan dengan pracetak 2018 yang menunjukkan bahwa sinyal serupa seperti foton VUV xenon 8,4 eV dapat ditampilkan, tetapi dengan sekitar 1,3+0,2
−0,1 eV lebih sedikit energi dan masa pakai 1880 detik.^[32] Dalam makalah itu, ²²⁹Th disematkan dalam SiO₂, mungkin menghasilkan pergeseran energi dan mengubah masa pakai, meskipun keadaan yang terlibat terutama nuklir, melindungi mereka dari interaksi elektronik.

Sebagai kekhasan energi eksitasi yang sangat rendah, masa pakai ^229mTh sangat bergantung pada lingkungan elektronik nukleus. Dalam ion ²²⁹Th, saluran peluruhan konversi internal dilarang secara energik, karena energi isomerik berada di bawah energi yang diperlukan untuk ionisasi Th⁺ lebih lanjut. Hal ini menyebabkan masa pakai yang mungkin mendekati masa pakai radiasi ^229mTh, yang tidak ada pengukurannya, tetapi secara teoritis diprediksi berada dalam kisaran antara 10³ hingga 10⁴ detik.^[36][37] Secara eksperimental, untuk ion ^229mTh²⁺ dan ^229mTh³⁺, ditemukan masa hidup isomer lebih dari 1 menit.^[35] Berlawanan dengan itu, dalam atom ²²⁹Th netral, saluran peluruhan konversi internal diizinkan, yang mengarah ke masa hidup isomer yang berkurang 9 kali lipat menjadi sekitar 10 mikrodetik.^[38][36] Masa pakai dalam kisaran beberapa mikrodetik memang dikonfirmasi pada tahun 2017 untuk atom ^229mTh netral terikat permukaan, berdasarkan deteksi sinyal peluruhan konversi internal.^[10]

Dalam percobaan tahun 2018, dimungkinkan untuk melakukan karakterisasi spektroskopi laser pertama dari sifat nuklir ^229mTh.^[39] Dalam percobaan ini, spektroskopi laser kulit atom ²²⁹Th dilakukan menggunakan awan ion ²²⁹Th²⁺ dengan 2% ion dalam keadaan tereksitasi nuklir. Hal ini memungkinkan penyelidikan pergeseran hyperfine yang disebabkan oleh keadaan spin nuklir yang berbeda dari tanah dan keadaan isomer. Dengan cara ini, nilai eksperimen pertama untuk dipol magnetik dan momen kuadrupol listrik ^229mTh dapat disimpulkan.

Pada tahun 2019, energi eksitasi isomer ini dibatasi menjadi 8,28±0,17 eV berdasarkan deteksi langsung elektron konversi internal^[4] dan populasi aman ^229mTh dari keadaan dasar nuklir dicapai dengan eksitasi keadaan tereksitasi nuklir 29 keV melalui sinkrotron radiasi.^[40] Pengukuran tambahan oleh kelompok yang berbeda pada tahun 2020 menghasilkan angka 8,10±0,17 eV (153,1±3,2 nm panjang gelombang).^[41] Menggabungkan pengukuran ini, kami memiliki energi transisi yang diperkirakan sebesar 8,12±0,11 eV.^[42]

Keadaan tereksitasi sebesar 29.189,93 eV dari ²²⁹Th meluruh ke keadaan isomer dengan probabilitas 90%. Kedua pengukuran tersebut merupakan langkah penting selanjutnya menuju pengembangan jam nuklir. Eksperimen spektroskopi gamma juga mengkonfirmasi pemisahan energi 8,3 eV dari jarak ke level 29.189,93 eV.^[43] 8,28 eV (150 nm) dapat dicapai sebagai harmonik ke-7 dari laser serat iterbium dengan sisir frekuensi VUV.^[44][45][46] Pencocokan fase gelombang kontinu untuk pembangkitan harmonik mungkin tersedia.^[47]

Torium-230

²³⁰Th adalah sebuah isotop radioaktif torium yang dapat digunakan untuk menentukan umur koral dan menentukan fluks arus laut. Ionium adalah nama yang diberikan pada awal studi unsur radioaktif untuk isotop ²³⁰Th yang dihasilkan dalam rantai peluruhan ²³⁸U sebelum disadari bahwa ionium dan torium identik secara kimiawi. Lambang Io digunakan untuk unsur yang dianggap ini. (Nama ini masih digunakan dalam penanggalan ionium–torium.)

Torium-231

²³¹Th memiliki 141 neutron. Ia adalah produk peluruhan dari uranium-235. Ia ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil di Bumi dan memiliki waktu paruh 25,5 jam.^[48] Ketika meluruh, ia memancarkan sinar beta dan membentuk protaktinium-231. Ia memiliki energi peluruhan 0,39 MeV. Ia juga memiliki massa 231,0363043 gram/mol.

Torium-232

Artikel utama: Torium-232

²³²Th adalah satu-satunya nuklida primordial torium dan secara efektif menyusun semua torium alami, dengan isotop torium lain yang hanya muncul dalam jumlah kecil sebagai produk peluruhan uranium dan torium yang berumur pendek.^[49] Isotop ini meluruh dengan peluruhan alfa dengan waktu paruh 1,405×10¹⁰ tahun, lebih dari tiga kali usia Bumi dan kira-kira usia alam semesta. Rantai peluruhannya adalah deret torium, yang berakhir pada timbal-208. Sisa dari rantainya berjalan cepat; waktu paruh terpanjang di dalamnya adalah 5,75 tahun untuk radium-228 dan 1,91 tahun untuk torium-228, dengan semua waktu paruh lainnya berjumlah kurang dari 15 hari.^[50]

²³²Th adalah bahan subur yang mampu menyerap sebuah neutron dan mengalami transmutasi menjadi nuklida fisil uranium-233, yang merupakan dasar dari siklus bahan bakar torium.^[51] Dalam bentuk Thorotrast, sebuah suspensi torium dioksida, ia digunakan sebagai media kontras dalam diagnostik sinar-X awal. Torium-232 sekarang diklasifikasikan sebagai karsinogenik.^[52]

Torium-233

²³³Th adalah isotop torium yang meluruh menjadi protaktinium-233 melalui peluruhan beta. Ia memiliki waktu paruh 21,83 menit.^[53]

Torium-234

²³⁴Th adalah sebuah isotop torium yang intinya mengandung 144 neutron. ²³⁴Th memiliki waktu paruh 24,1 hari, dan ketika meluruh, ia memancarkan partikel beta, dan dengan melakukan itu, ia berubah menjadi protaktinium-234. ²³⁴Th memiliki massa 234,0436 sma (satuan massa atom), dan memiliki energi peluruhan sekitar 270 keV (kiloelektronvolt). Uranium-238 biasanya meluruh menjadi isotop torium ini (walaupun dalam kasus yang jarang dapat mengalami fisi spontan sebagai gantinya).

Referensi

1. Varga, Z.; Nicholl, A.; Mayer, K. (2014). "Determination of the ²²⁹Th half-life". Physical Review C. 89 (6): 064310. doi:10.1103/PhysRevC.89.064310.
2. 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.
3. E. Ruchowska (2006). "Nuclear structure of ²²⁹Th". Phys. Rev. C. 73 (4): 044326. Bibcode:2006PhRvC..73d4326R. doi:10.1103/PhysRevC.73.044326.
4. Seiferle, B.; von der Wense, L.; Bilous, P.V.; Amersdorffer, I.; Lemell, C.; Libisch, F.; Stellmer, S.; Schumm, T.; Düllmann, C.E.; Pálffy, A.; Thirolf, P.G. (12 September 2019). "Energy of the ²²⁹Th nuclear clock transition". Nature. 573 (7773): 243–246. arXiv:1905.06308 . Bibcode:2019Natur.573..243S. doi:10.1038/s41586-019-1533-4. PMID 31511684. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
5. Peik, E.; Tamm, Chr. (15 Januari 2003). "Nuclear laser spectroscopy of the 3.5 eV transition in ²²⁹Th" (PDF). Europhysics Letters. 61 (2): 181–186. Bibcode:2003EL.....61..181P. doi:10.1209/epl/i2003-00210-x. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 26 Desember 2013. Diakses tanggal 29 Juni 2022. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
6. Campbell, C.; Radnaev, A.G.; Kuzmich, A.; Dzuba, V.A.; Flambaum, V.V.; Derevianko, A. (2012). "A single ion nuclear clock for metrology at the 19th decimal place". Phys. Rev. Lett. 108 (12): 120802. arXiv:1110.2490 . Bibcode:2012PhRvL.108l0802C. doi:10.1103/PhysRevLett.108.120802. PMID 22540568. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
7. Yang, H. B.; et al. "New isotope ²⁰⁷Th and odd-even staggering in α-decay energies for nuclei with Z > 82 and N < 126". Physical Review C. 105 (L051302). doi:10.1103/PhysRevC.105.L051302.
8. Cardona, J.A.H. (2012). "Production and decay properties of neutron deficient isotopes with N < 126 and 74 ≤ Z ≤ 92 at SHIP". Goethe Universität Frankfury Allemagne.
9. H. Ikezoe; et al. (1996). "alpha decay of a new isotope of ²⁰⁹Th". Physical Review C. 54 (4): 2043–2046. Bibcode:1996PhRvC..54.2043I. doi:10.1103/PhysRevC.54.2043. PMID 9971554.
10. Seiferle, B.; von der Wense, L.; Thirolf, P.G. (2017). "Lifetime measurement of the ²²⁹Th nuclear isomer". Phys. Rev. Lett. 118 (4): 042501. arXiv:1801.05205 . Bibcode:2017PhRvL.118d2501S. doi:10.1103/PhysRevLett.118.042501. PMID 28186791. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
11. f2.5 Aero Ektar Lenses ^{[pranala nonaktif permanen]} Some images.
12. Michael S. Briggs (16 Januari 2002). "Aero-Ektar Lenses". Diarsipkan dari versi asli tanggal 12 Agustus 2015. Diakses tanggal 29 Juni 2022. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
13. 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.
14. Khususnya dari fisi neutron termal uranium-235, misalnya dalam reaktor nuklir biasa.
15. 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]."
16. Ini adalah nuklida terberat dengan waktu paruh setidaknya empat tahun sebelum "lautan ketidakstabilan".
17. 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.
18. Report to Congress on the extraction of medical isotopes from U-233 Diarsipkan 27 September 2011 di Wayback Machine.. Kementerian Energi AS. Maret 2001
19. Kroger, L.A.; Reich, C.W. (1976). "Features of the low energy level scheme of ²²⁹Th as observed in the α decay of ²³³U". Nucl. Phys. A. 259 (1): 29–60. Bibcode:1976NuPhA.259...29K. doi:10.1016/0375-9474(76)90494-2.
20. Reich, C. W.; Helmer, R. G. (Januari 1990). "Energy separation of the doublet of intrinsic states at the ground state of ²²⁹Th". Phys. Rev. Lett. American Physical Society. 64 (3): 271–273. Bibcode:1990PhRvL..64..271R. doi:10.1103/PhysRevLett.64.271. PMID 10041937.
21. Helmer, R. G.; Reich, C. W. (April 1994). "An Excited State of ²²⁹Th at 3.5 eV". Physical Review C. 49 (4): 1845–1858. Bibcode:1994PhRvC..49.1845H. doi:10.1103/PhysRevC.49.1845. PMID 9969412.
22. Tkalya, E.V.; Varlamov, V.O.; Lomonosov, V.V.; Nikulin, S.A. (1996). "Processes of the nuclear isomer ^229mTh(3/2⁺, 3.5±1.0 eV) Resonant excitation by optical photons". Physica Scripta. 53 (3): 296–299. Bibcode:1996PhyS...53..296T. doi:10.1088/0031-8949/53/3/003.
23. Raeder, S.; Sonnenschein, V.; Gottwald, T.; Moore, I.D.; Reponen, M.; Rothe, S.; Trautmann, N.; Wendt, K. (2011). "Resonance ionization spectroscopy of thorium isotopes - towards a laser spectroscopic identification of the low-lying 7.6 eV isomer of ²²⁹Th". J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 44 (16): 165005. arXiv:1105.4646 . Bibcode:2011JPhB...44p5005R. doi:10.1088/0953-4075/44/16/165005. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
24. von der Wense, Lars; Seiferle, Benedict; Thirolf, Peter G. (Maret 2018). "Towards a ²²⁹Th-based nuclear clock". Measurement Techniques. 60 (12): 1178–1192. arXiv:1811.03889 . Bibcode:2018arXiv181103889V. doi:10.1007/s11018-018-1337-1. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
25. B. R. Beck; et al. (6 April 2007). "Energy splitting in the ground state doublet in the nucleus ²²⁹Th". Physical Review Letters. 98 (14): 142501. Bibcode:2007PhRvL..98n2501B. doi:10.1103/PhysRevLett.98.142501. PMID 17501268. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
26. Beck BR, Wu CY, Beiersdorfer P, Brown GV, Becker JA, Moody KJ, Wilhelmy JB, Porter FS, Kilbourne CA, Kelley RL (30 Juli 2009). Improved value for the energy splitting of the ground-state doublet in the nucleus ²²⁹Th (PDF). 12th Int. Conf. on Nuclear Reaction Mechanisms. Varenna, Italy. LLNL-PROC-415170. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 27 Januari 2017. Diakses tanggal 29 Juni 2022. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
27. Jeet, Justin; Schneider, Christian; Sullivan, Scott T.; Rellergert, Wade G.; Mirzadeh, Saed; Cassanho, A.; Jenssen, H. P.; Tkalya, Eugene V.; Hudson, Eric R. (23 Juni 2015). "Results of a Direct Search Using Synchrotron Radiation for the Low-Energy". Physical Review Letters. 114 (25): 253001. arXiv:1502.02189 . Bibcode:2015PhRvL.114y3001J. doi:10.1103/physrevlett.114.253001. PMID 26197124. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
28. Yamaguchi, A.; Kolbe, M.; Kaser, H.; Reichel, T.; Gottwald, A.; Peik, E. (Mei 2015). "Experimental search for the low-energy nuclear transition in ²²⁹Th with undulator radiation". New Journal of Physics (dalam bahasa Inggris). 17 (5): 053053. Bibcode:2015NJPh...17e3053Y. doi:10.1088/1367-2630/17/5/053053 .
29. von der Wense, L. (2018). On the direct detection of ^229mTh (PDF). Springer Theses, Berlin. ISBN 978-3-319-70461-6.
30. Stellmer, S.; Kazakov, G.; Schreitl, M.; Kaser, H.; Kolbe, M.; Schumm, T. (2018). "On an attempt to optically excite the nuclear isomer in Th-229". Phys. Rev. A. 97 (6): 062506. arXiv:1803.09294 . Bibcode:2018PhRvA..97f2506S. doi:10.1103/PhysRevA.97.062506. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
31. Zhao, Xinxin; Yenny Natali Martinez de Escobar; Robert Rundberg; Evelyn M. Bond; Allen Moody; David J. Vieira (2012). "Observation of the Deexcitation of the ^229mTh Nuclear Isomer". Physical Review Letters. 109 (16): 160801. Bibcode:2012PhRvL.109p0801Z. doi:10.1103/PhysRevLett.109.160801 . PMID 23215066.
32. Borisyuk, P. V.; Chubunova, E. V.; Kolachevsky, N. N.; Lebedinskii, Yu Yu; Vasiliev, O. S.; Tkalya, E. V. (2018-04-01). "Excitation of ²²⁹Th nuclei in laser plasma: the energy and half-life of the low-lying isomeric state". arΧiv:1804.00299 [nucl-th].
33. Peik, Ekkehard; Zimmermann, Kai (3 Juli 2013). "Comment on "Observation of the Deexcitation of the ^229mTh Nuclear Isomer"". Physical Review Letters. 111 (1): 018901. Bibcode:2013PhRvL.111a8901P. doi:10.1103/PhysRevLett.111.018901. PMID 23863029.
34. Thirolf, P G; Seiferle, B; von der Wense, L (28 Oktober 2019). "The 229-thorium isomer: doorway to the road from the atomic clock to the nuclear clock". Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 52 (20): 203001. Bibcode:2019JPhB...52t3001T. doi:10.1088/1361-6455/ab29b8 .
35. von der Wense, Lars; Seiferle, Benedict; Laatiaoui, Mustapha; Neumayr, Jürgen B.; Maier, Hans-Jörg; Wirth, Hans-Friedrich; Mokry, Christoph; Runke, Jörg; Eberhardt, Klaus; Düllmann, Christoph E.; Trautmann, Norbert G.; Thirolf, Peter G. (5 Mei 2016). "Direct detection of the ²²⁹Th nuclear clock transition". Nature. 533 (7601): 47–51. arXiv:1710.11398 . Bibcode:2016Natur.533...47V. doi:10.1038/nature17669. PMID 27147026. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
36. Tkalya, E.V.; Schneider, C.; Jeet, J.; Hudson, E.R. (2015). "Radiative lifetime and energy of the low-energy isomeric level in ²²⁹Th". Phys. Rev. C. 92 (5): 054324. arXiv:1509.09101 . Bibcode:2015PhRvC..92e4324T. doi:10.1103/PhysRevC.92.054324. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
37. Minkov, N.; Pálffy, A. (2017). "Reduced transition probabilities for the gamma decay of the 7.8 eV isomer in ^229mTh". Phys. Rev. Lett. 118 (21): 212501. arXiv:1704.07919 . Bibcode:2017PhRvL.118u2501M. doi:10.1103/PhysRevLett.118.212501. PMID 28598657. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
38. Karpeshin, F.F.; Trzhaskovskaya, M.B. (2007). "Impact of the electron environment on the lifetime of the ²²⁹Th^m low-lying isomer". Phys. Rev. C. 76 (5): 054313. Bibcode:2007PhRvC..76e4313K. doi:10.1103/PhysRevC.76.054313.
39. Thielking, J.; Okhapkin, M.V.; Przemyslaw, G.; Meier, D.M.; von der Wense, L.; Seiferle, B.; Düllmann, C.E.; Thirolf, P.G.; Peik, E. (2018). "Laser spectroscopic characterization of the nuclear-clock isomer ^229mTh". Nature. 556 (7701): 321–325. arXiv:1709.05325 . Bibcode:2018Natur.556..321T. doi:10.1038/s41586-018-0011-8. PMID 29670266. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
40. Masuda, T.; Yoshimi, A.; Fujieda, A.; Fujimoto, H.; Haba, H.; Hara, H.; Hiraki, T.; Kaino, H.; Kasamatsu, Y.; Kitao, S.; Konashi, K.; Miyamoto, Y.; Okai, K.; Okubo, S.; Sasao, N.; Seto, M.; Schumm, T.; Shigekawa, Y.; Suzuki, K.; Stellmer, S.; Tamasaku, K.; Uetake, S.; Watanabe, M.; Watanabe, T.; Yasuda, Y.; Yamaguchi, A.; Yoda, Y.; Yokokita, T.; Yoshimura, M.; Yoshimura, K. (12 September 2019). "X-ray pumping of the ²²⁹Th nuclear clock isomer". Nature. 573 (7773): 238–242. arXiv:1902.04823 . Bibcode:2019Natur.573..238M. doi:10.1038/s41586-019-1542-3. PMID 31511686. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
41. Sikorsky, Tomas; Geist, Jeschua; Hengstler, Daniel; Kempf, Sebastian; Gastaldo, Loredana; Enss, Christian; Mokry, Christoph; Runke, Jörg; Düllmann, Christoph E.; Wobrauschek, Peter; Beeks, Kjeld; Rosecker, Veronika; Sterba, Johannes H.; Kazakov, Georgy; Schumm, Thorsten; Fleischmann, Andreas (2 Oktober 2020). "Measurement of the ²²⁹Th Isomer Energy with a Magnetic Microcalorimeter". Physical Review Letters. 125 (14): 142503. arXiv:2005.13340 . Bibcode:2020PhRvL.125n2503S. doi:10.1103/PhysRevLett.125.142503. PMID 33064540 Periksa nilai |pmid= (bantuan). Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
42. von der Wense, Lars (28 September 2020). "Ticking Toward a Nuclear Clock". Physics. 13. hlm. 152.
43. Yamaguchi, A.; Muramatsu, H.; Hayashi, T.; Yuasa, N.; Nakamura, K.; Takimoto, M.; Haba, H.; Konashi, K.; Watanabe, M.; Kikunaga, H.; Maehata, K. (26 November 2019). "Energy of the ²²⁹Th Nuclear Clock Isomer Determined by Absolute γ-ray Energy Difference". Physical Review Letters. 123 (22): 222501. arXiv:1912.05395 . doi:10.1103/PhysRevLett.123.222501. PMID 31868403. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
44. Ozawa, Akira; Zhao, Zhigang; Kuwata-Gonokami, Makoto; Kobayashi, Yohei (15 Juni 2015). "High average power coherent vuv generation at 10 MHz repetition frequency by intracavity high harmonic generation". Optics Express (dalam bahasa Inggris). 23 (12): 15107–18. Bibcode:2015OExpr..2315107O. doi:10.1364/OE.23.015107 . PMID 26193495.
45. von der Wense, Lars; Zhang, Chuankun (2020). "Concepts for direct frequency-comb spectroscopy of ^229mTh and an internal-conversion-based solid-state nuclear clock". The European Physical Journal D. 74 (7): 146. arXiv:1905.08060 . Bibcode:2020EPJD...74..146V. doi:10.1140/epjd/e2020-100582-5. Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
46. Ozawa, Akira; Kobayashi, Yohei (19 Februari 2013). "vuv frequency-comb spectroscopy of atomic xenon". Physical Review A. 87 (2): 022507. Bibcode:2013PhRvA..87b2507O. doi:10.1103/PhysRevA.87.022507.
47. Nakazato, Tomoharu; Ito, Isao; Kobayashi, Yohei; Wang, Xiaoyang; Chen, Chuangtian; Watanabe, Shuntaro (25 Juli 2016). "Phase-matched frequency conversion below 150 nm in KBe₂BO₃F₂". Optics Express (dalam bahasa Inggris). 24 (15): 17149–58. Bibcode:2016OExpr..2417149N. doi:10.1364/OE.24.017149 . PMID 27464165.
48. Knight, G. B.; Macklin, R. L. (1 Januari 1949). "Radiations of Uranium Y". Physical Review. 75 (1): 34–38. Bibcode:1949PhRv...75...34K. doi:10.1103/PhysRev.75.34.
49. Isotopes Project Home Page, Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley. "Isotopes of Thorium (Z=90)". Diarsipkan dari versi asli tanggal 3 Februari 2010. Diakses tanggal 29 Juni 2022. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
50. Rutherford Appleton Laboratory. "Th-232 Decay Chain". Diarsipkan dari versi asli tanggal 19 Maret 2012. Diakses tanggal 29 Juni 2022. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
51. Asosiasi Nuklir Dunia. "Thorium". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013-02-16. Diakses tanggal 29 Juni 2022.
52. Krasinskas, Alyssa M; Minda, Justina; Saul, Scott H; Shaked, Abraham; Furth, Emma E (2004). "Redistribution of thorotrast into a liver allograft several years following transplantation: a case report". Mod. Pathol. 17 (1): 117–120. doi:10.1038/modpathol.3800008 . PMID 14631374.
53. Georges, Audi (2003). "The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties" (PDF). Nuclear Physics A. Atomic Mass Data Center. 729 (1): 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.

• 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.
  • G. Audi; A. H. Wapstra; C. Thibault; J. Blachot; O. Bersillon (2003). "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF). Nuclear Physics A. 729 (1): 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 20 Juli 2011. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
  • 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.