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

质子壳层的能级示意图，质子数为50的锡正好填满核壳层的第四个能级群。

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级群（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，其余包括锡-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，并经由贝塔衰变，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或钚-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锎，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。