Изотопы актиния

Изото́пы акти́ния — разновидности атомов (и ядер) химического элемента актиния, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. На данный момент известны более 31 изотопа актиния и еще 8 возбужденных изомерных состояний некоторых его нуклидов. В природе встречаются только три изотопа актиния: ²²⁵Ac (период полураспада 10,0(1) сут), ²²⁷Ac (самый долгоживущий изотоп; период полураспада 21,772(3) года), ²²⁸Ac (период полураспада 6,15(2) ч). Содержание нуклидов актиния в большинстве природных объектов соответствует равновесному^[1]. ²²⁷Ac является самым долгоживущим изотопом актиния.

Нуклид ²²⁵Ac является членом радиоактивного ряда нептуния, впервые был обнаружен в 1947 году как продукт распада урана-233. Актиний-225 является альфа-излучателем с периодом полураспада около 10 сут^[1].

Таблица изотопов актиния

Символ нуклида	Историческое название	Z(p)	N(n)	Масса изотопа[2] (а. е. м.)	Период полураспада[3] (T1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра[3]	Распространённость изотопа в природе
		Энергия возбуждения
204Ac[4]		89	115		7,4(+2,2−1,4) мс	α	200Fr
205Ac[5]		89	116		20(+97−9) мс	α	201Fr
206Ac		89	117	206,01450(8)	25(7) мс			(3+)
206m1Ac		80(50) кэВ			15(6) мс
206m2Ac		290(110)# кэВ			41(16) мс			(10−)
207Ac		89	118	207,01195(6)	31(8) мс [27(+11−6) мс]	α	203Fr	9/2−#
208Ac		89	119	208,01155(6)	97(16) мс [95(+24−16) мс]	α (99%)	204Fr	(3+)
						β+ (1%)	208Ra
208mAc		506(26) кэВ			28(7) мс [25(+9−5) мс]	α (89%)	204Fr	(10−)
						ИП (10%)	208Ac
						β+ (1%)	208Ra
209Ac		89	120	209,00949(5)	92(11) мс	α (99%)	205Fr	(9/2−)
						β+ (1%)	209Ra
210Ac		89	121	210,00944(6)	350(40) мс	α (96%)	206Fr	7+#
						β+ (4%)	210Ra
211Ac		89	122	211,00773(8)	213(25) мс	α (99,8%)	207Fr	9/2−#
						β+ (0,2%)	211Ra
212Ac		89	123	212,00781(7)	920(50) мс	α (97%)	208Fr	6+#
						β+ (3%)	212Ra
213Ac		89	124	213,00661(6)	731(17) мс	α	209Fr	(9/2−)#
						β+ (редко)	213Ra
214Ac		89	125	214,006902(24)	8,2(2) с	α (89%)	210Fr	(5+)#
						β+ (11%)	214Ra
215Ac		89	126	215,006454(23)	0,17(1) с	α (99,91%)	211Fr	9/2−
						β+ (0,09%)	215Ra
216Ac		89	127	216,008720(29)	0,440(16) мс	α	212Fr	(1−)
						β+ (7⋅10−5%)	216Ra
216mAc		44(7) кэВ			443(7) мкс			(9−)
217Ac		89	128	217,009347(14)	69(4) нс	α (98%)	213Fr	9/2−
						β+ (6,9⋅10−9%)	217Ra
217mAc		2012(20) кэВ			740(40) нс			(29/2)+
218Ac		89	129	218,01164(5)	1,08(9) мкс	α	214Fr	(1−)#
218mAc		584(50)# кэВ			103(11) нс			(11+)
219Ac		89	130	219,01242(5)	11,8(15) мкс	α	215Fr	9/2−
						β+ (10−6%)	219Ra
220Ac		89	131	220,014763(16)	26,36(19) мс	α	216Fr	(3−)
						β+ (5⋅10−4%)	220Ra
221Ac		89	132	221,01559(5)	52(2) мс	α	217Fr	9/2−#
222Ac		89	133	222,017844(6)	5,0(5) с	α (99%)	218Fr	1−
						β+ (1%)	222Ra
222mAc		200(150)# кэВ			1,05(7) мин	α (88,6%)	218Fr	высокий
						ИП (10%)	222Ac
						β+ (1,4%)	222Ra
223Ac		89	134	223,019137(8)	2,10(5) мин	α (99%)	219Fr	(5/2−)
						ЭЗ (1%)	223Ra
						КР (3,2⋅10−9%)	209Bi 14C
224Ac		89	135	224,021723(4)	2,78(17) ч	β+ (90,9%)	224Ra	0−
						α (9,1%)	220Fr
						β− (1,6%)	224Th
225Ac		89	136	225,023230(5)	10,0(1) сут	α	221Fr	(3/2−)
						КР (6⋅10−10%)	211Bi 14C
226Ac		89	137	226,026098(4)	29,37(12) ч	β− (83%)	226Th	(1)(−#)
						ЭЗ (17%)	226Ra
						α (0,006%)	222Fr
227Ac	Актиний	89	138	227,0277521(26)	21,772(3) года	β− (98,61%)	227Th	3/2−	следовые количества[n 1]
						α (1,38%)	223Fr
228Ac	Мезоторий 2	89	139	228,0310211(27)	6,13(2) ч	β−	228Th	3+	следовые количества[n 2]
						α (5,5⋅10−6%)	224Fr
229Ac		89	140	229,03302(4)	62,7(5) мин	β−	229Th	(3/2+)
230Ac		89	141	230,03629(32)	122(3) с	β−	230Th	(1+)
231Ac		89	142	231,03856(11)	7,5(1) мин	β−	231Th	(1/2+)
232Ac		89	143	232,04203(11)	119(5) с	β−	232Th	(1+)
233Ac		89	144	233,04455(32)#	145(10) с	β−	233Th	(1/2+)
234Ac		89	145	234,04842(43)#	44(7) с	β−	234Th
235Ac		89	146	235,05123(38)#	60(4) с	β−	235Th	1/2+#
236Ac[6]		89	147	236,05530(54)#	72(+345-33) с	β−	236Th

1. Промежуточный продукт распада урана-235
2. Промежуточный продукт распада тория-232

Пояснения к таблице

• Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

• Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.

• Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

• Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

1. Каралова З.К., Мясоедов Б.Ф. Актиний. — М.: Наука, 1982. — 144 с. — (Аналитическая химия элементов).
2. Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
3. Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.
4. Zhang, Z. Y.; Gan, Z. G... (2022). "α decay of the new neutron-deficient isotope ²⁰⁴Ac". Physics Letters B. 834 (10): 137484. doi:10.1016/j.physletb.2022.137484. Архивировано 28 октября 2022. Дата обращения: 28 октября 2022.
5. Zhang, Z. Y.; Gan, Z. G.; Ma, L.; Yu, L.; Yang, H. B.; Huang, T. H.; Li, G. S.; Tian, Y. L.; Wang, Y. S.; Xu, X. X.; Huang, M. H.; Luo, C.; Ren, Z. Z.; Zhou, S.G.; Zhou, X. H.; Xu, H. S.; Xiao, G. Q. (January 2014). "α decay of the new neutron-deficient isotope ²⁰⁵Ac". Physical Review C. 89 (1): 014308. Bibcode:2014PhRvC..89a4308Z. doi:10.1103/PhysRevC.89.014308. Архивировано 1 июля 2019. Дата обращения: 22 апреля 2022.
6. Chen, L.; et al. (2010). "Discovery and Investigation of Heavy Neutron-Rich Isotopes with Time-Resolved Schottky Spectrometry in the Element Range from Thallium to Actinium" (PDF). Physics Letters B. 691 (5): 234—237. doi:10.1016/j.physletb.2010.05.078.