Изотопы скандия

Изотопы скандия — разновидности химического элемента скандия с разным количеством нейтронов в ядре. Известны изотопы скандия с массовыми числами от 39 до 61 (количество протонов 21, нейтронов от 18 до 40) и 12 ядерных изомеров.

Природный скандий является моноизотопным элементом с единственным стабильным изотопом ⁴⁵Sc.

Наиболее долгоживущие искусственные изотопы ⁴⁶Sc с периодом полураспада 83,8 суток, ⁴⁷Sc (3,35 суток) и ⁴⁸Sc (43,7 часа).

Скандий-44Править

Основная статья: Scandium-44 (англ.) (рус.

Период полураспада 4 часа. Является источником позитронов в медицинской диагностике методом позитронно-эмиссионной томографии.

Вследствие малого периода полураспада для получения скандия-44 на месте применения существуют изотопные генераторы, заправленные химическим соединением изотопа титан-44. Образующийся в процессе распада ⁴⁴Ti скандий-44 периодически вымывается химическим способом.

Таблица изотопов скандияПравить

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа^[1] (а. е. м.)	Период полураспада^[2] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[2]
Энергия возбуждения
³⁹Sc	21	18	38,984790(26)	<300 нс	p	³⁸Ca	(7/2−)#
⁴⁰Sc	21	19	39,977967(3)	182,3(7) мс	β⁺ (99,54%)	⁴⁰Ca	4-
β⁺, p (0,44%)	³⁹K
β⁺, α (0,017%)	³⁶Ar
⁴¹Sc	21	20	40,96925113(24)	596,3(17) мс	β⁺	⁴¹Ca	7/2−
⁴²Sc	21	21	41,96551643(29)	681,3(7) мс	β⁺	⁴²Ca	0+
^42mSc	616,28(6) кэВ	61,7(4) с	β⁺	⁴²Ca	(7 5 6)+
⁴³Sc	21	22	42,9611507(20)	3,891(12) ч	β⁺	⁴³Ca	7/2−
^43m1Sc	151,4(2) кэВ	438(7) мкс			3/2+
^43m2Sc	3123,2(3) кэВ	470(4) нс			(19/2)−
⁴⁴Sc	21	23	43,9594028(19)	3,97(4) ч	β⁺	⁴⁴Ca	2+
^44m1Sc	67,8680(14) кэВ	154,2(8) нс			1−
^44m2Sc	270,95(20) кэВ	58,61(10) ч	ИП (98,8%)	⁴⁴Sc	6+
β⁺ (1,2%)	⁴⁴Ca
^44m3Sc	146,224(22) кэВ	50,4(7) мкс			0-
⁴⁵Sc	21	24	44,9559119(9)	стабилен	7/2−	1,0000
^45mSc	12,40(5) кэВ	318(7) мс	ИП	⁴⁵Sc	3/2+
⁴⁶Sc	21	25	45,9551719(9)	83,79(4) сут	β⁻	⁴⁶Ti	4+
^46m1Sc	52,011(1) кэВ	9,4(8) мкс			6+
^46m2Sc	142,528(7) кэВ	18,75(4) с	ИП	⁴⁶Sc	1−
⁴⁷Sc	21	26	46,9524075(22)	3,3492(6) сут	β⁻	⁴⁷Ti	7/2−
^47mSc	766,83(9) кэВ	272(8) нс			(3/2)+
⁴⁸Sc	21	27	47,952231(6)	43,67(9) ч	β⁻	⁴⁸Ti	6+
⁴⁹Sc	21	28	48,950024(4)	57,2(2) мин	β⁻	⁴⁹Ti	7/2−
⁵⁰Sc	21	29	49,952188(17)	102,5(5) с	β⁻	⁵⁰Ti	5+
^50mSc	256,895(10) кэВ	350(40) мс	ИП (97,5%)	⁵⁰Sc	2+, 3+
β⁻ (2,5%)	⁵⁰Ti
⁵¹Sc	21	30	50,953603(22)	12,4(1) с	β⁻	⁵¹Ti	(7/2)−
⁵²Sc	21	31	51,95668(21)	8,2(2) с	β⁻	⁵²Ti	3(+)
⁵³Sc	21	32	52,95961(32)#	2,4(0,6) с	β⁻ (>99,9%)	⁵³Ti	(7/2−)#
β⁻, n (<0,1%)	⁵²Ti
⁵⁴Sc	21	33	53,96326(40)	260(30) мс	β⁻ (>99,9%)	⁵⁴Ti	3+#
β⁻, n (<0,1%)	⁵³Ti
^54mSc	110(3) кэВ	7(5) мкс			(5+)
⁵⁵Sc	21	34	54,96824(79)	0,115(15) с	β⁻ (>99,9%)	⁵⁵Ti	7/2−#
β⁻, n (<0,1%)	⁵⁴Ti
⁵⁶Sc	21	35	55,97287(75)#	35(5) мс	β⁻	⁵⁶Ti	(1+)
⁵⁷Sc	21	36	56,97779(75)#	13(4) мс	β⁻	⁵⁷Ti	7/2−#
⁵⁸Sc	21	37	57,98371(86)#	12(5) мс	β⁻	⁵⁸Ti	(3+)#
⁵⁹Sc	21	38	58,98922(97)#	10# мс	β⁻, n	⁵⁸Ti	7/2−#
β⁻	⁵⁹Ti
⁶⁰Sc	21	39	59,99571(97)#	3# мс (>620 нс)	β⁻	⁶⁰Ti	3+#
β⁻, n	⁵⁹Ti
β⁻, 2n	⁵⁸Ti
⁶¹Sc	21	40	61,001(600)#	2# мс (>620 нс)	β⁻	⁶¹Ti	7/2-#
β⁻, n	⁶⁰Ti
β⁻, 2n	⁵⁹Ti

Пояснения к таблицеПравить

Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада.

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 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. — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
↑ 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. — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.

[AME2003-1] 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. — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.

[Nubase2003-2] 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. — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.

[1]

[2]