Изотопы рутения
Изотопы рутения — разновидности атомов (и ядер) химического элемента рутения, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Природный рутений состоит из семи стабильных изотопов (96Ru, 98Ru, 99Ru, 100Ru, 101Ru, 102Ru и 104Ru). Самым долгоживущим радиоизотопом рутения является 106Ru с периодом полураспада 1,02 года.
Изотопы 103Ru и 106Ru образуются, в частности при ядерном делении урана в ядерных реакторах, в количествах около 3 % и 0,4 % от продуктов распада соответственно[1].
Конфигурация двух внешних электронных слоев 4s2p6d75s1. Степени окисления +3, +4, +6 и +8 (валентности III, IV, VI и VIII).
Таблица изотопов рутения
| Символ нуклида | 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 | Диапазон изменения изотопной распространённости в природе |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | |||||||||
| 87Ru | 44 | 43 | 86,94918(64)# | 50# мс [>1,5 мкс] | β+ | 87Tc | 1/2−# | ||
| 88Ru | 44 | 44 | 87,94026(43)# | 1,3(3) с [1,2(+3−2) с] | β+ | 88Tc | 0+ | ||
| 89Ru | 44 | 45 | 88,93611(54)# | 1,38(11) с | β+ | 89Tc | (7/2)(+#) | ||
| 90Ru | 44 | 46 | 89,92989(32)# | 11,7(9) с | β+ | 90Tc | 0+ | ||
| 91Ru | 44 | 47 | 90,92629(63)# | 7,9(4) с | β+ | 91Tc | (9/2+) | ||
| 91mRu | 80(300)# кэВ | 7,6(8) с | β+ (>99,9%) | 91Tc | (1/2−) | ||||
| ИП (<.1%) | 91Ru | ||||||||
| β+, p (<.1%) | 90Mo | ||||||||
| 92Ru | 44 | 48 | 91,92012(32)# | 3,65(5) мин | β+ | 92Tc | 0+ | ||
| 93Ru | 44 | 49 | 92,91705(9) | 59,7(6) с | β+ | 93Tc | (9/2)+ | ||
| 93m1Ru | 734,40(10) кэВ | 10,8(3) с | β+ (78%) | 93Tc | (1/2)− | ||||
| ИП (22%) | 93Ru | ||||||||
| β+, p (0,027%) | 92Mo | ||||||||
| 93m2Ru | 2082,6(9) кэВ | 2,20(17) мкс | (21/2)+ | ||||||
| 94Ru | 44 | 50 | 93,911360(14) | 51,8(6) мин | β+ | 94Tc | 0+ | ||
| 94mRu | 2644,55(25) кэВ | 71(4) мкс | (8+) | ||||||
| 95Ru | 44 | 51 | 94,910413(13) | 1,643(14) ч | β+ | 95Tc | 5/2+ | ||
| 96Ru | 44 | 52 | 95,907598(8) | стабилен (>8⋅1019 лет)[n 1][4] | 0+ | 0,0554(14) | |||
| 97Ru | 44 | 53 | 96,907555(9) | 2,791(4) сут | β+ | 97mTc | 5/2+ | ||
| 98Ru | 44 | 54 | 97,905287(7) | стабилен | 0+ | 0,0187(3) | |||
| 99Ru | 44 | 55 | 98,9059393(22) | стабилен | 5/2+ | 0,1276(14) | |||
| 100Ru | 44 | 56 | 99,9042195(22) | стабилен | 0+ | 0,1260(7) | |||
| 101Ru | 44 | 57 | 100,9055821(22) | стабилен | 5/2+ | 0,1706(2) | |||
| 101mRu | 527,56(10) кэВ | 17,5(4) мкс | 11/2− | ||||||
| 102Ru | 44 | 58 | 101,9043493(22) | стабилен | 0+ | 0,3155(14) | |||
| 103Ru | 44 | 59 | 102,9063238(22) | 39,26(2) сут | β− | 103Rh | 3/2+ | ||
| 103mRu | 238,2(7) кэВ | 1,69(7) мс | ИП | 103Ru | 11/2− | ||||
| 104Ru | 44 | 60 | 103,905433(3) | стабилен[n 2][4] | 0+ | 0,1862(27) | |||
| 105Ru | 44 | 61 | 104,907753(3) | 4,44(2) ч | β− | 105Rh | 3/2+ | ||
| 106Ru | 44 | 62 | 105,907329(8) | 373,59(15) сут | β− | 106Rh | 0+ | ||
| 107Ru | 44 | 63 | 106,90991(13) | 3,75(5) мин | β− | 107Rh | (5/2)+ | ||
| 108Ru | 44 | 64 | 107,91017(12) | 4,55(5) мин | β− | 108Rh | 0+ | ||
| 109Ru | 44 | 65 | 108,91320(7) | 34,5(10) с | β− | 109Rh | (5/2+)# | ||
| 110Ru | 44 | 66 | 109,91414(6) | 11,6(6) с | β− | 110Rh | 0+ | ||
| 111Ru | 44 | 67 | 110,91770(8) | 2,12(7) с | β− | 111Rh | (5/2+) | ||
| 112Ru | 44 | 68 | 111,91897(8) | 1,75(7) с | β− | 112Rh | 0+ | ||
| 113Ru | 44 | 69 | 112,92249(8) | 0,80(5) с | β− | 113Rh | (5/2+) | ||
| 113mRu | 130(18) кэВ | 510(30) мс | (11/2−) | ||||||
| 114Ru | 44 | 70 | 113,92428(25)# | 0,53(6) с | β− (>99,9%) | 114Rh | 0+ | ||
| β−, n (<.1%) | 113Rh | ||||||||
| 115Ru | 44 | 71 | 114,92869(14) | 740(80) мс | β− (>99,9%) | 115Rh | |||
| β−, n (<.1%) | 114Rh | ||||||||
| 116Ru | 44 | 72 | 115,93081(75)# | 400# мс [>300 нс] | β− | 116Rh | 0+ | ||
| 117Ru | 44 | 73 | 116,93558(75)# | 300# мс [>300 нс] | β− | 117Rh | |||
| 118Ru | 44 | 74 | 117,93782(86)# | 200# мс [>300 нс] | β− | 118Rh | 0+ | ||
| 119Ru | 44 | 75 | 118,94284(75)# | 170# мс [>300 нс] | |||||
| 120Ru | 44 | 76 | 119,94531(86)# | 80# мс [>300 нс] | 0+ | ||||
- ↑ Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в 96Mo
- ↑ Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в 104Pd
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.
- Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. 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.
Свойства некоторых изотопов
Изотоп 106Ru подвергается бета-распаду с образованием короткоживущего изотопа родия 106Rh подвергающегося в дальнейшем гамма-распаду[1]. Радиотоксичность у 106Ru выше, чем у изотопа цезия 137Cs, но ниже, чем у изотопа стронция 90Sr, ниже чем у радия-226 и во много порядков ниже чем у полония-210 (полоний-210 - один из сильнейших ядов, известных науке. Опасен в первую очередь не из-за химической токсичности, а из-за исключительно высокой удельной активности соединений полония-210).
В России согласно нормам радиоактивной безопасности НРБ-99/2009 (СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности. Санитарные правила и нормативы»)[1]:
- допустимое предельное годовое поступление в организм 106Ru до 1,1⋅106 Бк для работающих с радиоактивностью и под постоянным контролем (лица категории А) и не более 3,6⋅104 Бк для населения (лица категории Б);
- содержание 106Ru в воздухе рабочих мест не должно превышать 4,4⋅102 Бк·м3/год, в атмосферном воздухе населённых мест — не более 4,4 Бк·м3/год.
Применение
Отдельные изотопы рутения, в частности 106Ru, могут использоваться в производстве офтальмоаппликаторов, позволяющих облучать в процессе лечения опухоли глазной системы человека[5][6][7].
См. также
Примечания
- ↑ 1 2 3 Откуда мог взяться рутений-106 Архивная копия от 2 декабря 2017 на Wayback Machine, статья от 24.11.2017 г. с интервью заведующего Лабораторией Института ядерных исследований РАН Б. Жуйкова. Газета «Троицкий вариант — Наука». Н. Демина.
- ↑ 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. — .
- ↑ 1 2 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. — .
- ↑ 1 2 Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.
- ↑ Развитие работ по производству медицинских изотопов в Радиевом институте им. В.Г.Хлопина Архивная копия от 15 декабря 2017 на Wayback Machine, 2016
- ↑ Current Concepts in Uveal Melanoma. Дата обращения: 1 декабря 2017. Архивировано 1 декабря 2017 года.
- ↑ Current Concepts in Uveal Melanoma - Google Книги
