Изотопы иридия

Изотопы иридия — разновидности химического элемента иридия, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы иридия с массовыми числами от 164 до 202 (количество протонов 77, нейтронов от 87 до 125), и более 30 ядерных изомеров.

Природный иридий является смесью двух стабильных изотопов:

¹⁹¹Ir (изотопная распространенность 37,3 %)
¹⁹³Ir (изотопная распространенность 62,7 %)

Самым долгоживущим радиоизотопом является ¹⁹²Ir с периодом полураспада 73,8 суток, однако ядерный изомер ^192m2Ir имеет период полураспада 241 год.

Иридий-192Править

Из искусственных изотопов применение нашел ¹⁹²Ir как источник гамма излучения^[1]. Применяется в основном в технике для неразрушающего контроля сварных швов и целостности конструкций. Также может применяться в высокодозовой брахитерапии для лечения онкологических заболеваний кратковременной экспозицией через катетер^[2].

Распад ¹⁹²Ir происходит по схеме бета-распада с образованием ¹⁹²Pt. Период полураспада 74 суток, активность 341 ТБк/грамм^[3]^[4]. При этом часть электронов может захватываться ¹⁹²Ir с образованием ¹⁹²Os.

Получают облучением ¹⁹¹Ir нейтронами в ядерных реакторах: ¹⁹¹Ir (n,γ) → ¹⁹²Ir^[2]. Для некоторых применений допустимо облучение природного иридия с сопутствующей трансмутацией природного ¹⁹³Ir в ¹⁹⁴Ir. ¹⁹⁴Ir относительно быстро распадается в ¹⁹⁴Pt.

В России производится линейка гамма-источников на базе ¹⁹²Ir для промышленных целей^[1]. На 2018 год ведутся работы по подготовке производства медицинских микроисточников для брахитерапии^[5]. Для синтеза максимально чистого ¹⁹²Ir организовано разделение природных изотопов иридия с получением чистого ¹⁹¹Ir^[6].

Таблица изотопов иридияПравить

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа^[7] (а. е. м.)	Период полураспада^[8] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[8]
Энергия возбуждения
¹⁶⁴Ir	77	87	163,99220(44)#	1# мс			2−#
^164mIr	270(110)# кэВ	94(27) мкс			9+#
¹⁶⁵Ir	77	88	164,98752(23)#	50# нс (<1 мкс)	p	¹⁶⁴Os	1/2+#
α (редко)	¹⁶¹Re
^165mIr	180(50)# кэВ	300(60) мкс	p (87%)	¹⁶⁴Os	11/2−
α (13%)	¹⁶¹Re
¹⁶⁶Ir	77	89	165,98582(22)#	10,5(22) мс	α (93%)	¹⁶²Re	(2−)
p (7%)	¹⁶⁵Os
^166mIr	172(6) кэВ	15,1(9) мс	α (98,2%)	¹⁶²Re	(9+)
p (1,8%)	¹⁶⁵Os
¹⁶⁷Ir	77	90	166,981665(20)	35,2(20) мс	α (48%)	¹⁶³Re	1/2+
p (32%)	¹⁶⁶Os
β⁺ (20%)	¹⁶⁷Os
^167mIr	175,3(22) кэВ	30,0(6) мс	α (80%)	¹⁶³Re	11/2−
β⁺ (20%)	¹⁶⁷Os
p (0,4%)	¹⁶⁶Os
¹⁶⁸Ir	77	91	167,97988(16)#	161(21) мс	α	¹⁶⁴Re	(2-)
β⁺ (редко)	¹⁶⁸Os
^168mIr	50(100)# кэВ	125(40) мс	α	¹⁶⁴Re	(9+)
¹⁶⁹Ir	77	92	168,976295(28)	780(360) мс [0,64(+46−24) с]	α	¹⁶⁵Re	(1/2+)
β⁺ (редко)	¹⁶⁹Os
^169mIr	154(24) кэВ	308(22) мс	α (72%)	¹⁶⁵Re	(11/2−)
β⁺ (28%)	¹⁶⁹Os
¹⁷⁰Ir	77	93	169,97497(11)#	910(150) мс [0,87(+18−12) с]	β⁺ (64%)	¹⁷⁰Os	низкий#
α (36%)	¹⁶⁶Re
^170mIr	160(50)# кэВ	440(60) мс	α (36%)	¹⁶⁶Re	(8+)
β⁺	¹⁷⁰Os
ИП	¹⁷⁰Ir
¹⁷¹Ir	77	94	170,97163(4)	3,6(10) с [3,2(+13−7) с]	α (58%)	¹⁶⁷Re	1/2+
β⁺ (42%)	¹⁷¹Os
^171mIr	180(30)# кэВ	1,40(10) с			(11/2−)
¹⁷²Ir	77	95	171,970610(30)	4,4(3) с	β⁺ (98%)	¹⁷²Os	(3+)
α (2%)	¹⁶⁸Re
^172mIr	280(100)# кэВ	2,0(1) с	β⁺ (77%)	¹⁷²Os	(7+)
α (23%)	¹⁶⁸Re
¹⁷³Ir	77	96	172,967502(15)	9,0(8) с	β⁺ (93%)	¹⁷³Os	(3/2+,5/2+)
α (7%)	¹⁶⁹Re
^173mIr	253(27) кэВ	2,20(5) с	β⁺ (88%)	¹⁷³Os	(11/2−)
α (12%)	¹⁶⁹Re
¹⁷⁴Ir	77	97	173,966861(30)	7,9(6) с	β⁺ (99,5%)	¹⁷⁴Os	(3+)
α (0,5%)	¹⁷⁰Re
^174mIr	193(11) кэВ	4,9(3) с	β⁺ (99,53%)	¹⁷⁴Os	(7+)
α (0,47%)	¹⁷⁰Re
¹⁷⁵Ir	77	98	174,964113(21)	9(2) с	β⁺ (99,15%)	¹⁷⁵Os	(5/2−)
α (0,85%)	¹⁷¹Re
¹⁷⁶Ir	77	99	175,963649(22)	8,3(6) с	β⁺ (97,9%)	¹⁷⁶Os
α (2,1%)	¹⁷²Re
¹⁷⁷Ir	77	100	176,961302(21)	30(2) с	β⁺ (99,94%)	¹⁷⁷Os	5/2−
α (0,06%)	¹⁷³Re
¹⁷⁸Ir	77	101	177,961082(21)	12(2) с	β⁺	¹⁷⁸Os
¹⁷⁹Ir	77	102	178,959122(12)	79(1) с	β⁺	¹⁷⁹Os	(5/2)−
¹⁸⁰Ir	77	103	179,959229(23)	1,5(1) мин	β⁺	¹⁸⁰Os	(45)(+#)
¹⁸¹Ir	77	104	180,957625(28)	4,90(15) мин	β⁺	¹⁸¹Os	(5/2)−
¹⁸²Ir	77	105	181,958076(23)	15(1) мин	β⁺	¹⁸²Os	(3+)
¹⁸³Ir	77	106	182,956846(27)	57(4) мин	β⁺ ( 99,95%)	¹⁸³Os	5/2−
α (0,05%)	¹⁷⁹Re
¹⁸⁴Ir	77	107	183,95748(3)	3,09(3) ч	β⁺	¹⁸⁴Os	5−
^184m1Ir	225,65(11) кэВ	470(30) мкс			3+
^184m2Ir	328,40(24) кэВ	350(90) нс			(7)+
¹⁸⁵Ir	77	108	184,95670(3)	14,4(1) ч	β⁺	¹⁸⁵Os	5/2−
¹⁸⁶Ir	77	109	185,957946(18)	16,64(3) ч	β⁺	¹⁸⁶Os	5+
^186mIr	0,8(4) кэВ	1,92(5) ч	β⁺	¹⁸⁶Os	2−
ИП (редко)	¹⁸⁶Ir
¹⁸⁷Ir	77	110	186,957363(7)	10,5(3) ч	β⁺	¹⁸⁷Os	3/2+
^187m1Ir	186,15(4) кэВ	30,3(6) мс	ИП	¹⁸⁷Ir	9/2−
^187m2Ir	433,81(9) кэВ	152(12) нс			11/2−
¹⁸⁸Ir	77	111	187,958853(8)	41,5(5) ч	β⁺	¹⁸⁸Os	1−
^188mIr	970(30) кэВ	4,2(2) мс	ИП	¹⁸⁸Ir	7+#
β⁺ (редко)	¹⁸⁸Os
¹⁸⁹Ir	77	112	188,958719(14)	13,2(1) сут	ЭЗ	¹⁸⁹Os	3/2+
^189m1Ir	372,18(4) кэВ	13,3(3) мс	ИП	¹⁸⁹Ir	11/2−
^189m2Ir	2333,3(4) кэВ	3,7(2) мс			(25/2)+
¹⁹⁰Ir	77	113	189,9605460(18)	11,78(10) сут	β⁺	¹⁹⁰Os	4−
^190m1Ir	26,1(1) кэВ	1,120(3) ч	ИП	¹⁹⁰Ir	(1−)
^190m2Ir	36,154(25) кэВ	>2 мкс			(4)+
^190m3Ir	376,4(1) кэВ	3,087(12) ч			(11)−
¹⁹¹Ir	77	114	190,9605940(18)	стабилен^{[n 1]}	3/2+	0,373(2)
^191m1Ir	171,24(5) кэВ	4,94(3) с	ИП	¹⁹¹Ir	11/2−
^191m2Ir	2120(40) кэВ	5,5(7) с
¹⁹²Ir	77	115	191,9626050(18)	73,827(13) сут	β⁻ (95,24%)	¹⁹²Pt	4+
ЭЗ (4,76%)	¹⁹²Os
^192m1Ir	56,720(5) кэВ	1,45(5) мин			1−
^192m2Ir	168,14(12) кэВ	241(9) год			(11−)
¹⁹³Ir	77	116	192,9629264(18)	стабилен^{[n 2]}	3/2+	0,627(2)
^193mIr	80,240(6) кэВ	10,53(4) сут	ИП	¹⁹³Ir	11/2−
¹⁹⁴Ir	77	117	193,9650784(18)	19,28(13) ч	β⁻	¹⁹⁴Pt	1−
^194m1Ir	147,078(5) кэВ	31,85(24) мс	ИП	¹⁹⁴Ir	(4+)
^194m2Ir	370(70) кэВ	171(11) сут			(1011)(−#)
¹⁹⁵Ir	77	118	194,9659796(18)	2,5(2) ч	β⁻	¹⁹⁵Pt	3/2+
^195mIr	100(5) кэВ	3,8(2) ч	β⁻ (95%)	¹⁹⁵Pt	11/2−
ИП (5%)	¹⁹⁵Ir
¹⁹⁶Ir	77	119	195,96840(4)	52(1) с	β⁻	¹⁹⁶Pt	(0−)
^196mIr	210(40) кэВ	1,40(2) ч	β⁻ (99,7%)	¹⁹⁶Pt	(1011−)
ИП	¹⁹⁶Ir
¹⁹⁷Ir	77	120	196,969653(22)	5,8(5) мин	β⁻	¹⁹⁷Pt	3/2+
^197mIr	115(5) кэВ	8,9(3) мин	β⁻ (99,75%)	¹⁹⁷Pt	11/2−
ИП (0,25%)	¹⁹⁷Ir
¹⁹⁸Ir	77	121	197,97228(21)#	8(1) с	β⁻	¹⁹⁸Pt
¹⁹⁹Ir	77	122	198,97380(4)	7(5) с	β⁻	¹⁹⁹Pt	3/2+#
^199mIr	130(40)# кэВ	235(90) нс	ИП	¹⁹⁹Ir	11/2−#
²⁰⁰Ir	77	123	199,976800(210)#	43(6) с	β⁻	²⁰⁰Pt	(2-, 3-)
²⁰¹Ir	77	124	200,978640(210)#	21(5) с	β⁻	²⁰¹Pt	(3/2+)
²⁰²Ir	77	125	201,981990(320)#	11(3) с	β⁻	²⁰²Pt	(2-)
^202mIr	2000(1000)# кэВ	3,4(0,6) мкс	ИП	²⁰²Ir

↑ Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸⁷Re
↑ Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸⁹Re

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

↑ ¹ ² Источники ионизирующего излучения (ИИИ) (неопр.). Дата обращения: 21 декабря 2017. Архивировано 22 декабря 2017 года.
↑ ¹ ² Iridium-192 (192Ir) (неопр.). Дата обращения: 21 декабря 2017. Архивировано 11 октября 2017 года.
↑ Delacroix, D; Guerre, J P; Leblanc, P; Hickman, C. Radionuclide and Radiation Protection Data Handbook (англ.). — 2nd. — Ashford, Kent: Nuclear Technology Publishing, 2002. — ISBN 1870965876. Архивировано 22 августа 2019 года.
↑ Unger, L M & Trubey, D K (May 1982), Specific Gamma-Ray Dose Constants for Nuclides Important to Dosimetry and Radiological Assessment, Oak Ridge National Laboratory, <https://web.archive.org/web/20180322020815/https://www.orau.org/documents/ivhp/health-physics/ornl-rsic-45.pdf>.
↑ Крупный бизнес признал заслуги Росатома (неопр.). Дата обращения: 19 июля 2018. Архивировано 19 июля 2018 года.
↑ В АО "ПО «Электрохимический завод» Топливной компании ТВЭЛ запущена новая установка для наработки изотопа иридия 191Ir (неопр.). Дата обращения: 23 декабря 2017. Архивировано 24 декабря 2017 года.
↑ Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030003-1—030003-442. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
↑ ¹ ² Данные приведены по Audi G., Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S. The Nubase2016 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2017. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030001-1—030001-138. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — Bibcode: 2017ChPhC..41c0001A.

[9] Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸⁷Re

[10] Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁸⁹Re

[isotop-1] ¹ ² Источники ионизирующего излучения (ИИИ) (неопр.). Дата обращения: 21 декабря 2017. Архивировано 22 декабря 2017 года.

[isoflex-2] ¹ ² Iridium-192 (192Ir) (неопр.). Дата обращения: 21 декабря 2017. Архивировано 11 октября 2017 года.

[3] Delacroix, D; Guerre, J P; Leblanc, P; Hickman, C. Radionuclide and Radiation Protection Data Handbook (англ.). — 2nd. — Ashford, Kent: Nuclear Technology Publishing, 2002. — ISBN 1870965876. Архивировано 22 августа 2019 года.

[4] Unger, L M & Trubey, D K (May 1982), Specific Gamma-Ray Dose Constants for Nuclides Important to Dosimetry and Radiological Assessment, Oak Ridge National Laboratory, <https://web.archive.org/web/20180322020815/https://www.orau.org/documents/ivhp/health-physics/ornl-rsic-45.pdf>.

[5] Крупный бизнес признал заслуги Росатома (неопр.). Дата обращения: 19 июля 2018. Архивировано 19 июля 2018 года.

[6] В АО "ПО «Электрохимический завод» Топливной компании ТВЭЛ запущена новая установка для наработки изотопа иридия 191Ir (неопр.). Дата обращения: 23 декабря 2017. Архивировано 24 декабря 2017 года.

[AME2016-7] Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030003-1—030003-442. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003.

[Nubase2016-8] ¹ ² Данные приведены по Audi G., Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S. The Nubase2016 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2017. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030001-1—030001-138. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — Bibcode: 2017ChPhC..41c0001A.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[n 1]

[n 2]