Изотопы бария

Изотопы бария — разновидности химического элемента бария, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы бария с массовыми числами от 114 до 153 (количество протонов 56, нейтронов от 58 до 97), и 10 ядерных изомеров.

Природный барий является смесью семи изотопов. Шесть из них являются стабильными:

¹³²Ba (изотопная распространённость 0,10 %)
¹³⁴Ba (изотопная распространённость 2,42 %)
¹³⁵Ba (изотопная распространённость 6,59 %)
¹³⁶Ba (изотопная распространённость 7,85 %)
¹³⁷Ba (изотопная распространённость 11,23 %)
¹³⁸Ba (изотопная распространённость 71,70 %)

Еще один изотоп нестабилен, но имеет огромный период полураспада, намного больше возраста Вселенной:

¹³⁰Ba (изотопная распространённость 0,11 %), период полураспада 1,6⋅10²¹ лет.

Среди искусственных изотопов самый долгоживущий ¹³³Ba (период полураспада 10,5 лет). Период полураспада остальных не превышает нескольких суток.

Таблица изотопов барияПравить

Символ нуклида	$\text{[math]}$ Z (p)	$\text{[math]}$ N (n)	Масса изотопа^[1] (а. е. м.)	Период полураспада^[2] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[2]	Распространённость изотопа в природе
Энергия возбуждения
¹¹⁴Ba	56	58	113,95068(15)	530(230) мс [0,43(+30−15) с]	β⁺, p (99,59 %)	¹¹³Xe	0+
α (0,37 %)	¹¹⁰Xe
β⁺ (0,04 %)	¹¹⁴Cs
КР (<0,0034 %)^{[прим. 1]}	¹⁰²Sn, ¹²C
¹¹⁵Ba	56	59	114,94737(64)#	0,45(5) с	β⁺	¹¹⁵Cs	(5/2+)#
β⁺, p	¹¹⁴Xe
¹¹⁶Ba	56	60	115,94138(43)#	1,3(2) с	β⁺	¹¹⁶Cs	0+
β⁺, p	¹¹⁵Xe
¹¹⁷Ba	56	61	116,93850(32)#	1,75(7) с	β⁺	¹¹⁷Cs	(3/2)(+#)
β⁺, α	¹¹³I
β⁺, p	¹¹⁶Xe
¹¹⁸Ba	56	62	117,93304(21)#	5,2(2) с	β⁺	¹¹⁸Cs	0+
β⁺, p	¹¹⁷Xe
¹¹⁹Ba	56	63	118,93066(21)	5,4(3) с	β⁺	¹¹⁹Cs	(5/2+)
β⁺, p	¹¹⁸Xe
¹²⁰Ba	56	64	119,92604(32)	24(2) с	β⁺	¹²⁰Cs	0+
¹²¹Ba	56	65	120,92405(15)	29,7(15) с	β⁺ (99,98 %)	¹²¹Cs	5/2(+)
β⁺, p (0,02 %)	¹²⁰Xe
¹²²Ba	56	66	121,91990(3)	1,95(15) мин	β⁺	¹²²Cs	0+
¹²³Ba	56	67	122,918781(13)	2,7(4) мин	β⁺	¹²³Cs	5/2(+)
¹²⁴Ba	56	68	123,915094(13)	11,0(5) мин	β⁺	¹²⁴Cs	0+
¹²⁵Ba	56	69	124,914473(12)	3,5(4) мин	β⁺	¹²⁵Cs	1/2(+#)
¹²⁶Ba	56	70	125,911250(13)	100(2) мин	β⁺	¹²⁶Cs	0+
¹²⁷Ba	56	71	126,911094(12)	12,7(4) мин	β⁺	¹²⁷Cs	1/2+
^127mBa	80,33(12) кэВ	1,9(2) с	ИП	¹²⁷Ba	7/2−
¹²⁸Ba	56	72	127,908318(11)	2,43(5) сут	β⁺	¹²⁸Cs	0+
¹²⁹Ba	56	73	128,908679(12)	2,23(11) ч	β⁺	¹²⁹Cs	1/2+
^129mBa	8,42(6) кэВ	2,16(2) ч	β⁺	¹²⁹Cs	7/2+#
ИП	¹²⁹Ba
¹³⁰Ba	56	74	129,9063208(30)	1,6(±1,1)⋅10²¹ лет	Двойной ЭЗ	¹³⁰Xe	0+	0,00106(1)
^130mBa	2475,12(18) кэВ	9,54(14) мс	ИП	¹³⁰Ba	8−
¹³¹Ba	56	75	130,906941(3)	11,50(6) сут	β⁺	¹³¹Cs	1/2+
^131mBa	187,14(12) кэВ	14,6(2) мин	ИП	¹³¹Ba	9/2−
¹³²Ba	56	76	131,9050613(11)	стабилен (>3,0⋅10²⁰ лет)^{[прим. 2]}	0+	0,00101(1)
¹³³Ba	56	77	132,9060075(11)	10,51(5) лет	ЭЗ	¹³³Cs	1/2+
^133mBa	288,247(9) кэВ	38,9(1) ч	ИП (99,99 %)	¹³³Ba	11/2−
ЭЗ (0,0096 %)	¹³³Cs
¹³⁴Ba	56	78	133,9045084(4)	стабилен	0+	0,02417(18)
¹³⁵Ba	56	79	134,9056886(4)	стабилен	3/2+	0,06592(12)
^135mBa	268,22(2) кэВ	28,7(2) ч	ИП	¹³⁵Ba	11/2−
¹³⁶Ba	56	80	135,9045759(4)	стабилен	0+	0,07854(24)
^136mBa	2030,466(18) кэВ	308,4(19) мс	ИП	¹³⁶Ba	7−
¹³⁷Ba	56	81	136,9058274(5)	стабилен	3/2+	0,11232(24)
^137m1Ba	661,659(3) кэВ	2,552(1) мин	ИП	¹³⁷Ba	11/2−
^137m2Ba	2349,1(4) кэВ	0,59(10) мкс			(17/2−)
¹³⁸Ba	56	82	137,9052472(5)	стабилен	0+	0,71698(42)
^138mBa	2090,54(6) кэВ	800(100) нс			6+
¹³⁹Ba	56	83	138,9088413(5)	83,06(28) мин	β⁻	¹³⁹La	7/2−
¹⁴⁰Ba	56	84	139,910605(9)	12,752(3) сут	β⁻	¹⁴⁰La	0+
¹⁴¹Ba	56	85	140,914411(9)	18,27(7) мин	β⁻	¹⁴¹La	3/2−
¹⁴²Ba	56	86	141,916453(7)	10,6(2) мин	β⁻	¹⁴²La	0+
¹⁴³Ba	56	87	142,920627(14)	14,5(3) с	β⁻	¹⁴³La	5/2−
¹⁴⁴Ba	56	88	143,922953(14)	11,5(2) с	β⁻	¹⁴⁴La	0+
¹⁴⁵Ba	56	89	144,92763(8)	4,31(16) с	β⁻	¹⁴⁵La	5/2−
¹⁴⁶Ba	56	90	145,93022(8)	2,22(7) с	β⁻ (99,98 %)	¹⁴⁶La	0+
β⁻, n (0,02 %)	¹⁴⁵La
¹⁴⁷Ba	56	91	146,93495(22)#	0,893(1) с	β⁻ (99,94 %)	¹⁴⁷La	(3/2+)
β⁻, n (0,06 %)	¹⁴⁶La
¹⁴⁸Ba	56	92	147,93772(9)	0,612(17) с	β⁻ (99,6 %)	¹⁴⁸La	0+
β⁻, n (0,4 %)	¹⁴⁷La
¹⁴⁹Ba	56	93	148,94258(21)#	344(7) мс	β⁻ (99,57 %)	¹⁴⁹La	3/2−#
β⁻, n (0,43 %)	¹⁴⁸La
¹⁵⁰Ba	56	94	149,94568(43)#	300 мс	β⁻	¹⁵⁰La	0+
β⁻, n (редко)	¹⁴⁹La
¹⁵¹Ba	56	95	150,95081(43)#	200# мс [>300 нс]	β⁻	¹⁵¹La	3/2−#
¹⁵²Ba	56	96	151,95427(54)#	100# мс	β⁻	¹⁵²La	0+
¹⁵³Ba	56	97	152,95961(86)#	80# мс	β⁻	¹⁵³La	5/2−#

↑ Кластерный распад ¹¹⁴Ba был теоретически предположен, но этот канал распада не был экспериментально обнаружен.
↑ Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в ¹³²Xe.

Пояснения к таблицеПравить

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 $\text{[math]}$ Z и $\text{[math]}$ 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.

ПримечанияПравить

↑ Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.
↑ ¹ ² Данные приведены по 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.

[3] Кластерный распад ¹¹⁴Ba был теоретически предположен, но этот канал распада не был экспериментально обнаружен.

[4] Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в ¹³²Xe.

[AME2016-1] Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.

[Nubase2003-2] ¹ ² Данные приведены по 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.

[1]

[2]

[прим. 1]

[прим. 2]