Изотопы радона

Изото́пы радо́на — разновидности атомов (и ядер) химического элемента радона с атомным номером 86, имеющие разное содержание нейтронов в ядре.

Radon

Все изотопы радона радиоактивны. Наиболее стабильным является изотоп ²²²Rn, являющийся дочерним продуктом распада изотопа радия ²²⁶Ra. Изотоп ²²²Rn претерпевает α-распад с периодом полураспада 3,823 дня.

В химии изотопы радона часто называют эманациями.

Исторические названия некоторых изотопов радона

• Актинон (An), эманация актиния — ²¹⁹Rn.
• Торон (Tn), эманация тория (ThEm) — ²²⁰Rn.
• Нитон (Nt), позднее Радон (Rn), эманация радия — ²²²Rn (в дальнейшем сам химический элемент был назван радоном^[1]).

Таблица изотопов радона

В настоящее время известно 39 изотопов радона с массовыми числами от 193 до 231 и периодами полураспада от 0,3 нс до 3,8 сут. Четыре изотопа радона встречаются в природе, входя в природные радиоактивные ряды: ²²²Rn и ²¹⁸Rn входят в ряд ²³⁸U, ²²⁰Rn — в ряд ²³²Th, ²¹⁹Rn — в ряд ²³⁵U. Эти природные изотопы являются дочерними продуктами альфа-распада изотопов радия (за исключением ²¹⁸Rn, возникающего в редкой боковой ветви ряда при бета-распаде ²¹⁸At) и сами в свою очередь испытывают альфа-распад, образуя изотопы полония.

Лёгкие изотопы радона (²⁰⁸Rn — ²¹²Rn) синтезируют в реакциях глубокого расщепления ядер урана или тория частицами (в основном протонами) высокой энергии или по реакциям типа ¹⁹⁷Au(¹⁴N,xn), где х — число нейтронов (обычно больше трёх).

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
195Rn		86	109	195,00544(5)	6 мс			3/2−#
195mRn		50(50) кэВ			6 мс			13/2+#
196Rn		86	110	196,002115(16)	4,7(11) мс [4,4(+13−9) мс]	α	192Po	0+
						β+ (редко)	196At
197Rn		86	111	197,00158(7)	66(16) мс [65(+23−14) мс]	α	193Po	3/2−#
						β+ (редко)	197At
197mRn		200(60)# кэВ			21(5) мс [19(+8−4) мс]	α	193Po	(13/2+)
						β+ (редко)	197At
198Rn		86	112	197,998679(14)	65(3) мс	α (99%)	194Po	0+
						β+ (1%)	198At
199Rn		86	113	198,99837(7)	620(30) мс	α (94%)	195Po	3/2−#
						β+ (6%)	199At
199mRn		180(70) кэВ			320(20) мс	α (97%)	195Po	13/2+#
						β+ (3%)	199At
200Rn		86	114	199,995699(14)	0,96(3) с	α (98%)	196Po	0+
						β+ (2%)	200At
201Rn		86	115	200,99563(8)	7,0(4) с	α (80%)	197Po	(3/2−)
						β+ (20%)	201At
201mRn		280(90)# кэВ			3,8(1) с	α (90%)	197Po	(13/2+)
						β+ (10%)	201At
						ИП (<1%)	201Rn
202Rn		86	116	201,993263(19)	9,94(18) с	α (85%)	198Po	0+
						β+ (15%)	202At
203Rn		86	117	202,993387(25)	44,2(16) с	α (66%)	199Po	(3/2−)
						β+ (34%)	203At
203mRn		363(4) кэВ			26,7(5) с	α (80%)	199Po	13/2(+)
						β+ (20%)	203At
204Rn		86	118	203,991429(16)	1,17(18) мин	α (73%)	200Po	0+
						β+ (27%)	204At
205Rn		86	119	204,99172(5)	170(4) с	β+ (77%)	205At	5/2−
						α (23%)	201Po
206Rn		86	120	205,990214(16)	5,67(17) мин	α (62%)	202Po	0+
						β+ (38%)	206At
207Rn		86	121	206,990734(28)	9,25(17) мин	β+ (79%)	207At	5/2−
						α (21%)	203Po
207mRn		899,0(10) кэВ			181(18) мкс			(13/2+)
208Rn		86	122	207,989642(12)	24,35(14) мин	α (62%)	204Po	0+
						β+ (38%)	208At
209Rn		86	123	208,990415(21)	28,5(10) мин	β+ (83%)	209At	5/2−
						α (17%)	205Po
209m1Rn		1173,98(13) кэВ			13,4(13) мкс			13/2+
209m2Rn		3636,78(23) кэВ			3,0(3) мкс			(35/2+)
210Rn		86	124	209,989696(9)	2,4(1) ч	α (96%)	206Po	0+
						β+ (4%)	210At
210m1Rn		1690(15) кэВ			644(40) нс			8+#
210m2Rn		3837(15) кэВ			1,06(5) мкс			(17)−
210m3Rn		6493(15) кэВ			1,04(7) мкс			(22)+
211Rn		86	125	210,990601(7)	14,6(2) ч	α (72,6%)	207Po	1/2−
						β+ (27,4%)	211At
212Rn		86	126	211,990704(3)	23,9(12) мин	α	208Po	0+
						β+β+ (редко)	212Po
213Rn		86	127	212,993883(6)	19,5(1) мс	α	209Po	(9/2+)
214Rn		86	128	213,995363(10)	0,27(2) мкс	α	210Po	0+
						β+β+ (редко)	214Po
214mRn		4595,4 кэВ			245(30) нс			(22+)
215Rn		86	129	214,998745(8)	2,30(10) мкс	α	211Po	9/2+
216Rn		86	130	216,000274(8)	45(5) мкс	α	212Po	0+
217Rn		86	131	217,003928(5)	0,54(5) мс	α	213Po	9/2+
218Rn		86	132	218,0056013(25)	35(5) мс	α	214Po	0+	следовые количества[n 1]
219Rn	Актинон Эманация актиния	86	133	219,0094802(27)	3,96(1) с	α	215Po	5/2+	следовые количества[n 2]
220Rn	Торон Эманация тория	86	134	220,0113940(24)	55,6(1) с	α[n 3]	216Po	0+	следовые количества[n 4]
						β−β− (редко)[n 5]	220Ra
221Rn		86	135	221,015537(6)	25,7(5) мин	β− (78%)	221Fr	7/2(+)
						α (22%)	217Po
222Rn	Радон Эманация радия Эманация Эманон Нитон	86	136	222,0175777(25)	3,8235(3) сут	α[n 6]	218Po	0+	следовые количества[n 1]
223Rn		86	137	223,02179(32)#	24,3(4) мин	β−	223Fr	7/2
224Rn		86	138	224,02409(32)#	107(3) мин	β−	224Fr	0+
225Rn		86	139	225,02844(32)#	4,66(4) мин	β−	225Fr	7/2−
226Rn		86	140	226,03089(43)#	7,4(1) мин	β−	226Fr	0+
227Rn		86	141	227,03541(45)#	20,8(7) с	β−	227Fr	5/2(+#)
228Rn		86	142	228,03799(44)#	65(2) с	β−	228Fr	0+
229Rn[4]		86	143	229,0426536(141)	12(1) с	β−	229Fr
230Rn[5]		86	144			β−	230Fr	0+
231Rn[6]		86	145			β−	231Fr

1. Промежуточный продукт распада урана-238
2. Промежуточный продукт распада урана-235
3. Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ²²⁰Ra
4. Промежуточный продукт распада тория-232
5. Двойной бета-распад этого изотопа был теоретически предположен, но этот канал распада не был экспериментально обнаружен.
6. Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ²²²Ra

Пояснения к таблице

• Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.

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

• 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. Радон : [арх. 17 октября 2022] / Аликберова Л. Ю. // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
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. Neidherr, D.; Audi, G.; Beck, D.; Baum, K.; Böhm, Ch.; Breitenfeldt, M.; Cakirli, R. B.; Casten, R. F.; George, S.; Herfurth, F.; Herlert, A.; Kellerbauer, A.; Kowalska, M.; Lunney, D.; Minaya-Ramirez, E.; Naimi, S.; Noah, E.; Penescu, L.; Rosenbusch, M.; Schwarz, S.; Schweikhard, L.; Stora, T. (19 March 2009). "Discovery of ²²⁹Rn and the Structure of the Heaviest Rn and Ra Isotopes from Penning-Trap Mass Measurements". Physical Review Letters. 102 (11): 112501–1–112501–5. Bibcode:2009PhRvL.102k2501N. doi:10.1103/PhysRevLett.102,112501. PMID 19392194.
5. Nudat 2  (неопр.). Дата обращения: 6 февраля 2022. Архивировано 2 августа 2020 года.
6. Архивная копия от 2 августа 2020 на Wayback Machine"

Литература

• Массы изотопов приведены согласно
  • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties (англ.) // Nuclear Physics : journal. — 2003. — Vol. 729. — P. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Архивировано 23 сентября 2008 года.
• Состав атомов изотопов и стандартные атомные массы приведены согласно :
  • J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor. Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry : journal. — 2003. — Vol. 75, no. 6. — P. 683—800. — doi:10.1351/pac200375060683.
  • M. E. Wieser. Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry : journal. — 2006. — Vol. 78, no. 11. — P. 2051—2066. — doi:10.1351/pac200678112051.
• Периоды полураспада, значения спинов и данные об изомерах приведены согласно
  • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties (англ.) // Nuclear Physics : journal. — 2003. — Vol. 729. — P. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Архивировано 23 сентября 2008 года.
  • National Nuclear Data Center. NuDat 2.1 database  (неопр.). Brookhaven National Laboratory. Дата обращения: сентябрь 2005. Архивировано 11 мая 2012 года.
  • N. E. Holden. Table of the Isotopes // CRC Handbook of Chemistry and Physics^[англ.] (англ.) / D. R. Lide. — 85th. — CRC Press, 2004. — P. Section 11. — ISBN 978-0849304859.