锡的同位素

锡（Sn，原子量：118.710(7)）共有71个同位素^[2]，由于锡的质子数为幻数50，因此锡的同位素相较于邻近的核素都有较稳定的趋势，例如锡有10个稳定同位素（3个观测上稳定），是所有化学元素中稳定同位素最多的元素。锡的同位素包括两种双幻核：锡-100 （100
Sn
），发现于1994年、^[3]与锡-132 （132
Sn
）。

主要的锡同位素

同位素 衰变 丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量 （MeV） 产物 112Sn 0.97% 稳定，带62粒中子 113Sn 人造 115.08 天 β+ 0.017 113In 114Sn 0.66% 稳定，带64粒中子 115Sn 0.34% 稳定，带65粒中子 116Sn 14.54% 稳定，带66粒中子 117Sn 7.68% 稳定，带67粒中子 117m1Sn 人造 13.939 天 IT 0.315 117Sn 118Sn 24.22% 稳定，带68粒中子 119Sn 8.59% 稳定，带69粒中子 120Sn 32.58% 稳定，带70粒中子 121m1Sn 人造 43.9 年 IT 0.006 121Sn β− 0.409 121Sb 122Sn 4.63% 稳定，带72粒中子 124Sn 5.79% 稳定，带74粒中子 126Sn 痕量 2.3×105 年 β− 0.338 126m2Sb β− 0.360 126m1Sb
标准原子质量（英语：Standard atomic weight） (Ar, 标准)	118.710(7)[1]
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稳定的锡同位素

锡元素的电子排布为[氪] 4d¹⁰ 5s² 5p²，与质子排布1s²1p⁶1d¹⁰1f¹⁴1g¹⁰2s²2p⁶意义不同

质子壳层的能阶示意图，质子数为50的锡正好填满核壳层的第四个能阶群。

主条目：核壳层模型

根据核壳层模型，锡的质子排布为：1s²1p⁶1d¹⁰1f¹⁴1g¹⁰2s²2p⁶ ，正好填满核壳层的第四个能阶群（幻数50^{[4][5][6][7][8]}），因此锡相较于邻近的同位素有较高的稳定性，且锡拥有的稳定同位素数是所有化学元素中，最多的一个。

主条目：锡

天然存在的锡元素中含有11种同位素，主要由锡-120（120
Sn
）丰度最高，占32.5%，约达三分之一、 锡-118（118
Sn
）丰度其次，占24.2%构成，其馀包括锡-116（116
Sn
），丰度占约14.5%、 锡-119（119
Sn
）丰度占约8.59%、 锡-117（117
Sn
）丰度占约7.68%、 锡-124（124
Sn
），丰度占约5.79%、 锡-122（122
Sn
），丰度占约4.63%，剩下的都是含量低于1%的微量元素，他们包括： 112
Sn
（0.97%）、 114
Sn
（0.66%）、 115
Sn
（0.34%） 以及痕量的126
Sn
，其中有7个稳定同位素、3个观测上稳定的同位素和一个长寿命放射性元素^[9][10][11]。

锡共有3个观测上稳定的同位素，即理论上会衰变或已知放射性但半衰期只有下限，且目前尚未观测到其衰变的现象，包括112
Sn
，应该会经由双电子捕获（β⁺β⁺）衰变成镉-112（112
Cd
）、122
Sn
，应该会经由双β衰变（β⁻β⁻）衰变成碲-122（122
Te
），以及124
Sn
，应该会经由双β衰变（β⁻β⁻）衰变成碲-124（124
Te
），半衰期下限在100×10¹⁵年^[9][10][11]。

锡三种常见的同位素116
Sn
、118
Sn
和120
Sn
，是最简单检测并用NMR光谱进行分析的元素，其化学位移参考SnMe₄^[12]。

锡-121m1

中等寿命裂变产物

项： 单位：	t½ a	产额 %	Q* KeV	βγ *
155Eu	4.76	.0803	252	βγ
85Kr	10.76	.2180	687	βγ
113mCd	14.1	.0008	316	β
90Sr	28.9	4.505	2826	β
137Cs	30.23	6.337	1176	βγ
121mSn	43.9	.00005	390	βγ
151Sm	90	.5314	77	β

主条目：锡-121m1

锡-121m1（121m1
Sn
）是锡的一种放射性同位素，也是中等寿命裂变产物之一^[13][14]，为锡-121（121
Sn
）的核同质异能素之一，激发能量约为6.30 keV，半衰期有43.9年^[2]，比基态的121
Sn
拥有较高的稳定性，基态的121
Sn
半衰期只有约27小时。

在一般的热中子反应堆，121m1
Sn
有非常低的裂变产率，因此，这种同位素并不是一个显著的核废料贡献者，也就是说，它只占核废料的极小部分。快速裂变或一些更重的锕系元素裂变会产生较高产量的121m1
Sn
，例如在铀-235的热中子裂变中，每次裂变的121m1
Sn
产率是0.0007%，在快速裂变中，每次裂变的产率是0.002%^[15]。

除了121m1
Sn
之外还有两种核同质异能素，但他们的寿命都非常短，121m2
Sn
和121m3
Sn
的半衰期都以微秒计。

锡-126

长寿命裂变产物

项： 单位：	t½ Ma	产额 %	Q* KeV	βγ *
99Tc	0.211	6.1385	294	β
126Sn	0.230	0.1084	4050	βγ
79Se	0.295	0.0447	151	β
135Cs	1.33	6.9110	269	β
93Zr	1.53	5.4575	91	βγ
107Pd	6.5	1.2499	33	β
129I	15.7	0.8410	194	βγ

每次裂变的产率（英语：Fission product yield）（%）^[15]

	热中子	快中子	14 MeV
232 Th	不发生裂变	0.0481 ± 0.0077	0.87 ± 0.20
233 U	0.224 ± 0.018	0.278 ± 0.022	1.92 ± 0.31
235 U	0.056 ± 0.004	0.0137 ± 0.001	1.70 ± 0.14
238 U	不发生裂变	0.054 ± 0.004	1.31 ± 0.21
239 Pu	0.199 ± 0.016	0.26 ± 0.02	2.02 ± 0.22
241 Pu （英语：Plutonium-241）	0.082 ± 0.019	0.22 ± 0.03	无数据

锡-126（126
Sn
）是锡的放射性同位素中，半衰期最长的同位素，其半衰期长达二十三万年，并经由贝他衰变，衰变成短寿命的锑-126的同质异能素：126m1
Sb
与126m2
Sb
，且该衰变产物会经由核异构转变衰变成126
Sb
，也就是说核子会从激发态的126m1
Sb
跃迁回126
Sb
，但在这个过程中会放出高能量的γ射线光子，使得使得外部接触到锡-126成为一大隐患。

锡-126是七种长寿命裂变产物之一，是其中质量在中等的产物之一。在目前几乎所有的核电站使用的热中子反应堆中，他有非常低的产额，从铀-235产额约为0.056%，因为慢中子几乎总是使铀-235或钸-239裂变成半不等。而在快速裂变、核武器或一些更重的锕系元素裂变如鉲，就会有较高的产额^[16]。

锡-126衰变能较大，而且是七种长寿裂变产物中唯一能释放高能γ射线的核素。但是这种核素产额很低。如果反应堆以铀-235为燃料，在乏燃料中，每单位时间锡-126释放出的能量是锝-99的5%；如果反应堆以铀-235（65%）和钚-239（35%）为燃料，在乏燃料中，每单位时间锡-126释放出的能量是锝-99的20%。锡化学性质比较惰性，不易在环境中迁移，因此对人类健康影响不大。

图表

符号	Z	N	同位素质量（u）[17][18] [n 1][n 2]	半衰期 [n 1][n 2]	衰变 方式[2]	衰变 产物 [n 3]	原子核 自旋[n 1]	相对丰度 （莫耳分率）[n 2]	相对丰度 的变化量 （莫耳分率）
	激发能量[n 1][n 2]
99Sn[n 4]	50	49	98.94933(64)#	5# ms			9/2+#
100Sn	50	50	99.93904(76)	1.1(4) s [0.94(+54-27) s]	β+ (83%)	100In	0+
					β+, p (17%)	99Cd
101Sn	50	51	100.93606(32)#	3(1) s	β+	101In	5/2+#
					β+, p （不常见）	100Cd
102Sn	50	52	101.93030(14)	4.5(7) s	β+	102In	0+
					β+, p （不常见）	101Cd
102mSn	2017(2) keV			720(220) ns			(6+)
103Sn	50	53	102.92810(32)#	7.0(6) s	β+	103In	5/2+#
					β+, p （不常见）	102Cd
104Sn	50	54	103.92314(11)	20.8(5) s	β+	104In	0+
105Sn	50	55	104.92135(9)	34(1) s	β+	105In	(5/2+)
					β+, p （不常见）	104Cd
106Sn	50	56	105.91688(5)	115(5) s	β+	106In	0+
107Sn	50	57	106.91564(9)	2.90(5) min	β+	107In	(5/2+)
108Sn	50	58	107.911925(21)	10.30(8) min	β+	108In	0+
109Sn	50	59	108.911283(11)	18.0(2) min	β+	109In	5/2(+)
110Sn	50	60	109.907843(15)	4.11(10) h	ε	110In	0+
111Sn	50	61	110.907734(7)	35.3(6) min	β+	111In	7/2+
111mSn	254.72(8) keV			12.5(10) µs			1/2+
112Sn	50	62	111.904818(5)	观测上稳定[n 5]			0+	0.0097(1)
113Sn	50	63	112.905171(4)	115.09(3) d	β+	113In	1/2+
113mSn	77.386(19) keV			21.4(4) min	IT (91.1%)	113Sn	7/2+
					β+ (8.9%)	113In
114Sn	50	64	113.902779(3)	稳定			0+	0.0066(1)
114mSn	3087.37(7) keV			733(14) ns			7-
115Sn	50	65	114.903342(3)	稳定			1/2+	0.0034(1)
115m1Sn	612.81(4) keV			3.26(8) µs			7/2+
115m2Sn	713.64(12) keV			159(1) µs			11/2-
116Sn	50	66	115.901741(3)	稳定			0+	0.1454(9)
117Sn	50	67	116.902952(3)	稳定			1/2+	0.0768(7)
117m1Sn	314.58(4) keV			13.76(4) d	IT	117Sn	11/2-
117m2Sn	2406.4(4) keV			1.75(7) µs			(19/2+)
118 Sn	50	68	117.901603(3)	稳定			0+	0.2422(9)
119Sn	50	69	118.903308(3)	稳定			1/2+	0.0859(4)
119m1Sn	89.531(13) keV			293.1(7) d	IT	119Sn	11/2-
119m2Sn	2127.0(10) keV			9.6(12) µs			(19/2+)
120Sn	50	70	119.9021947(27)	稳定			0+	0.3258(9)
120m1Sn	2481.63(6) keV			11.8(5) µs			(7-)
120m2Sn	2902.22(22) keV			6.26(11) µs			(10+)#
121Sn[n 6]	50	71	120.9042355(27)	27.03(4) h	β−	121Sb	3/2+
121m1Sn	6.30(6) keV			43.9(5) y	IT (77.6%)	121Sn	11/2-
					β− (22.4%)	121Sb
121m2Sn	1998.8(9) keV			5.3(5) µs			(19/2+)#
121m3Sn	2834.6(18) keV			0.167(25) µs			(27/2-)
122Sn[n 6]	50	72	121.9034390(29)	观测上稳定[n 7]			0+	0.0463(3)
123Sn[n 6]	50	73	122.9057208(29)	129.2(4) d	β−	123Sb	11/2-
123m1Sn	24.6(4) keV			40.06(1) min	β−	123Sb	3/2+
123m2Sn	1945.0(10) keV			7.4(26) µs			(19/2+)
123m3Sn	2153.0(12) keV			6 µs			(23/2+)
123m4Sn	2713.0(14) keV			34 µs			(27/2-)
124Sn[n 6]	50	74	123.9052739(15)	观测上稳定[n 8]			0+	0.0579(5)
124m1Sn	2204.622(23) keV			0.27(6) µs			5-
124m2Sn	2325.01(4) keV			3.1(5) µs			7-
124m3Sn	2656.6(5) keV			45(5) µs			(10+)#
125Sn[n 6]	50	75	124.9077841(16)	9.64(3) d	β−	125Sb	11/2-
125mSn	27.50(14) keV			9.52(5) min			3/2+
126Sn[n 9]	50	76	125.907653(11)	2.30(14)×105 y	β− (66.5%)	126m2Sb	0+	痕量
					β− (33.5%)	126m1Sb
126m1Sn	2218.99(8) keV			6.6(14) µs			7-
126m2Sn	2564.5(5) keV			7.7(5) µs			(10+)#
127Sn	50	77	126.910360(26)	2.10(4) h	β−	127Sb	(11/2-)
127mSn	4.7(3) keV			4.13(3) min	β−	127Sb	(3/2+)
128Sn	50	78	127.910537(29)	59.07(14) min	β−	128Sb	0+
128mSn	2091.50(11) keV			6.5(5) s	IT	128Sn	(7-)
129Sn	50	79	128.91348(3)	2.23(4) min	β−	129Sb	(3/2+)#
129mSn	35.2(3) keV			6.9(1) min	β− (99.99%)	129Sb	(11/2-)#
					IT (.002%)	129Sn
130Sn	50	80	129.913967(11)	3.72(7) min	β−	130Sb	0+
130m1Sn	1946.88(10) keV			1.7(1) min	β−	130Sb	(7-)#
130m2Sn	2434.79(12) keV			1.61(15) µs			(10+)
131Sn	50	81	130.917000(23)	56.0(5) s	β−	131Sb	(3/2+)
131m1Sn	80(30)# keV			58.4(5) s	β− (99.99%)	131Sb	(11/2-)
					IT (.0004%)	131Sn
131m2Sn	4846.7(9) keV			300(20) ns			(19/2- to 23/2-)
132Sn	50	82	131.917816(15)	39.7(8) s	β−	132Sb	0+
133Sn	50	83	132.92383(4)	1.45(3) s	β− (99.97%)	133Sb	(7/2-)#
					β−, n (.0294%)	132Sb
134Sn	50	84	133.92829(11)	1.050(11) s	β− (83%)	134Sb	0+
					β−, n (17%)	133Sb
135Sn	50	85	134.93473(43)#	530(20) ms	β−	135Sb	(7/2-)
					β−, n	134Sb
136Sn	50	86	135.93934(54)#	0.25(3) s	β−	136Sb	0+
					β−, n	135Sb
137Sn	50	87	136.94599(64)#	190(60) ms	β−	137Sb	5/2-#

1. 画上#号的数据代表没有经过实验的证明，仅为理论推测。
2. 用括号括起来的数据代表不确定性。
3. 稳定的衰变产物以粗体表示。
4. 目前已知最重的质子比中子多的核素
5. 理论上会经由双电子捕获（β⁺β⁺）衰变成镉-112（112
   Cd
   ）
6. 核裂变产物
7. 理论上会经由双β衰变（β⁻β⁻）衰变成碲-122（122
   Te
   ）
8. 理论上会经由双β衰变（β⁻β⁻）衰变成碲-124（124
   Te
   ），半衰期下限在100×10¹⁵年
9. 长寿命裂变产物

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铟的同位素	锡的同位素	锑的同位素

参见

• 锡
• 锡-121m
• 幻数 (物理学)（核壳层模型）

参考文献

1. Meija, Juris; et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2016, 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
2. Universal Nuclide Chart. nucleonica. [2015-09-17]. （原始内容存档于2017-02-19）. 含有内容需登入查看的页面 (link)
3. Identification and decay spectroscopy of 100Sn at the GSI projectile fragment separator FRS, K. Sümmerer et al., Nucl. Phys. A616, 341 (1997).
4. Shell Model of Nucleus. HyperPhysics. [2015-09-18]. （原始内容存档于2018-08-31）.
5. Talmi, Igal. Simple Models of Complex Nuclei: The Shell Model and the Interacting Boson Model. Harwood Academic Publishers. 1993 [2015-09-18]. ISBN 3-7186-0551-1. （原始内容存档于2016-03-05）.
6. Radoslav Jovanovic, Magic Numbers and the Pascal Triangle （页面存档备份，存于互联网档案馆）
7. S. Bjornholm, Clusters, condensed matter in embryonic form （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Contemp. Phys. 31 1990 pp. 309-324 (p. 312).
8. V. Ladma, Magic Numbers （页面存档备份，存于互联网档案馆）
9. G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, A.H. Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
10. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, information extracted from the NuDat 2.1 database （页面存档备份，存于互联网档案馆）. (Retrieved Sept. 2005, from the code of the popup boxes).
11. David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
12. Interactive NMR Frequency Map. [2009-05-05]. （原始内容存档于2011-06-04）.
13. Nuclear Wastes: Technologies for Separations and Transmutation. National Academies Press. 1996 [2015-09-18]. ISBN 978-0-309-05226-9. （原始内容存档于2014-07-05）.
14. The Nuclear Alchemy Gamble: An Assessment of Transmutation as a Nuclear Waste Management Strategy. [2015-09-18]. （原始内容存档于2011-05-30）.
15. M.B. Chadwick et al, "ENDF/B-VII.1: Nuclear Data for Science and Technology: Cross Sections, Covariances, Fission Product Yields and Decay Data", Nucl. Data Sheets 112(2011)2887. (accessed at www-nds.iaea.org/exfor/endf.htm)
16. ANL factsheet 互联网档案馆的存档，存档日期2009-12-29. ead.anl.gov
17. Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation 互联网档案馆的存档，存档日期2008-09-23. by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
18. Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) （页面存档备份，存于互联网档案馆）.