铑的同位素
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铑(原子量:102.90549(2))共有58个同位素,其中有1个同位素是稳定的。天然存在的铑元素中,只由一种同位素构成,即唯一稳定的铑同位素——103
Rh
[2]。除了稳定的铑-103之外,最稳定的同位素为101
Rh
,半衰期约为3年又3个多月[3],再来是102
Rh
,半衰期约207天[3],还有99
Rh
,半衰期16天两小时[3],以及105
Rh
半衰期一天又十一小时[3]和100
Rh
,半衰期20小时48分钟[3],其余同位素半衰期皆在一小时以下[3],稳定性最差的是124
Rh
,半衰期只有391纳秒[4]。也有一些较稳定的核同质异能素,例如102m
Rh
,激发能量约为十四万零一千电子伏特,拥有半衰期约3.7年,以及101m
Rh
,激发能量约为十五万零七千电子伏特,拥有半衰期约4.34天[5]。
铑-100
铑-100是铑的一种放射性同位素,是目前已知铑的同位素中拥有最多种核异构体(或核同质异能素)的同位素,也是铑的放射性同位素中,第五稳定的同位素[3],质量欠缺是负值,约为-85.5868 MeV[6],半衰期为20.8小时,会经由发射一颗正电子(β+ )衰变为100
Ru
。
铑-100有除了激发能量为0的100
Rh
之外还有三种不同的核同质异能素:100m1
Rh
、100m2
Rh
、100m3
Rh
,但是最稳定的仍是基态的100
Rh
。100m1
Rh
激发能量为107.6 keV,质量欠缺略高于100
Rh
,为-85.4792 MeV[6],但半衰期不到100
Rh
的0.5%,只有4.6分钟[3],有98.3%的100m1
Rh
会回到基态100
Rh
,另外的1.7%会和基态100
Rh
一样经过β+衰变为100
Ru
[3]。
另外两个核同质异能素则十分不稳定,100m2
Rh
(激发能量:74.78 keV)半衰期只有214纳秒,而100m3
Rh
(激发能量:112 keV)半衰期则更短,仅有130纳秒[3]。
铑-103
铑-103是铑的同位素中唯一稳定且唯一天然存在的同位素,在地壳中的丰度约只有2 × 10−10[7],可由钌或钯衰变而得,也可以经由重元素裂变而产生,因此铑-103是一种裂变产物。103
Rh
有一种核同质异能素,103m
Rh
,激发能量为39.756 keV,但其比103
Rh
不稳定很多,半衰期只有56分钟,会经由IT衰变回稳定的103
Rh
[3]。
103
Rh
是235
U
的裂变产物之一,因此,裂变产物中都会含有一些微量的铂系金属包括铑,因此可能可以从二手核燃料中提炼出铑-103或其他的同位素。然而,提取过程十分复杂且昂贵,已经没有用此种方法大规模的提炼103
Rh
或其他的同位素的尝试[8][9][10]。
图表
参考文献
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