钯的同位素

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主要的钯同位素
同位素 衰变
丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量
MeV
产物
102Pd 1.02% 稳定,带56粒中子
103Pd 人造 16.991  ε 0.575 103Rh
104Pd 11.14% 稳定,带58粒中子
105Pd 22.33% 稳定,带59粒中子
106Pd 27.33% 稳定,带60粒中子
107Pd 痕量 6.5×106  β 0.034 107Ag
108Pd 26.46% 稳定,带62粒中子
109Pd 人造 13.59 小时 β 1.113 109Ag
110Pd 11.72% 稳定,带64粒中子
标准原子质量英语Standard atomic weight (Ar, 标准)
←Rh45 Ag47

原子量:106.42)共有52个同位素,从90
Pd
131
Pd
[2],在这些同位素中,有6个同位素是稳定的,其中有2个属于观测上稳定,理论上有放射性[3],天然存在的钯也由这六种同位素构成,其中106
Pd
丰度最高,有27.33%、其次是108
Pd
占26.46%,再来是105
Pd
占22.33%、110
Pd
占11.72%、104
Pd
占11.14%、以及102
Pd
占1.02%,其余皆为放射性同位素,其中最稳定的是107
Pd
半衰期有650万年,但并不存于自然界中,其次是103
Pd
,半衰期有17天,再来还有100
Pd
半衰期只有3天,其余半衰期皆小于三十分钟,除了101
Pd
(半衰期:8.47小时)、109
Pd
(半衰期:13.7小时)、和112
Pd
(半衰期:21小时)[4]

钯-103[编辑]

钯-103是钯的一种人造放射性同位素,质量欠缺约为-87.4826 MeV、半衰期为16天[5],会经由电子俘获衰变为103
Rh
,并释放能量为21 keV的伽马射线光子。钯-103可使用粒子回旋加速器钯-102铑-103来制备。

钯-103有一种核同质异能素,103m
Pd
,激发能量为784.79 keV,但半衰期十分短,只有25纳秒[6]

钯-103在医学上经常用来进行一些放射性治疗,例如前列腺癌[7]以及葡萄膜黑色素瘤英语Uveal melanoma

钯-107[编辑]

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

钯-107是一种钯的放射性同位素,带61个中子,是除了稳定以及观测上稳定的同位素之外最稳定的钯同位素,半衰期长达六百五十万年[5],也是钯的放射性同位素中,放射性最弱的同位素,半衰能量只有33 KeV, 比放射能英语specific activity也只有 5×10−5 Ci/g,在七个长寿命裂变产物中亦然,会经过纯β衰变、不释放伽玛射线,衰变成银-107。

107
Pd
107
Ag
的衰变产物,首次于1978年[8]在1976年的圣克拉拉陨石[9]中发现。虽然钯-107具有很长的半衰期,但实际上并未存于自然界中,也不是痕量元素。此外,钯-107除了基态之外还有两种核同质异能素:107m1
Pd
107m2
Pd
,但半衰期都落在一分钟以下[6]

钯-107铀-235利用热中子诱发裂变每次裂变的产率只有0.1629%,其他有1/4的碘-129、1/40的锝-99英语Technetium-99锆-93铯-135,而从铀-233的诱发裂变的产量较低,但从钚-239的诱发裂变的产量则高很多,有3.3%,在快速裂变或较重的原子核裂变中,通常会有比较高的产量。

根据含有钯的裂变产物[10]104Pd (16.9%)、105Pd (29.3%)、106Pd (21.3%)、107Pd (17%)、108Pd (11.7%)和110Pd (3.8%),也有其他文献指出,经由铀-235裂变产生的钯-107有9.2%、从铀-233的有11.8%,而从钚-239的有20.4%。

图表[编辑]

符号 Z N 同位素质量(u[11]
[n 1][n 2]
半衰期
[n 1][n 2]
衰变
方式
[6]
衰变
产物

[n 3]
原子核
自旋[n 1]
相对丰度
莫耳分率)[n 2]
相对丰度
的变化量
莫耳分率)
激发能量[n 1][n 2]
91Pd 46 45 90.94911(61)# 10# ms [>1.5 µs] β+ 91Rh 7/2+#
92Pd 46 46 91.94042(54)# 1.1(3) s [0.7(+4-2) s] β+ 92Rh 0+
93Pd 46 47 92.93591(43)# 1.07(12) s β+ 93Rh (9/2+)
93mPd 0+X keV 9.3(+25-17) s
94Pd 46 48 93.92877(43)# 9.0(5) s β+ 94Rh 0+
94mPd 4884.4(5) keV 530(10) ns (14+)
95Pd 46 49 94.92469(43)# 10# s β+ 95Rh 9/2+#
95mPd 1860(500)# keV 13.3(3) s β+ (94.1%) 95Rh (21/2+)
IT (5%) 95Pd
β+, p (.9%) 94Ru
96Pd 46 50 95.91816(16) 122(2) s β+ 96Rh 0+
96mPd 2530.8(1) keV 1.81(1) µs 8+
97Pd 46 51 96.91648(32) 3.10(9) min β+ 97Rh 5/2+#
98Pd 46 52 97.912721(23) 17.7(3) min β+ 98Rh 0+
99Pd 46 53 98.911768(16) 21.4(2) min β+ 99Rh (5/2)+
100Pd 46 54 99.908506(12) 3.63(9) d ε 100Rh 0+
101Pd 46 55 100.908289(19) 8.47(6) h β+ 101Rh 5/2+
102Pd 46 56 101.905609(3) 观测上稳定[n 4] 0+ 0.0102(1)
103Pd[n 5] 46 57 102.906087(3) 16.991(19) d ε 103Rh 5/2+
103mPd 784.79(10) keV 25(2) ns 11/2-
104Pd 46 58 103.904036(4) 稳定 0+ 0.1114(8)
105Pd[n 6] 46 59 104.905085(4) 稳定 5/2+ 0.2233(8)
106
Pd
[n 6]
46 60 105.903486(4) 稳定 0+ 0.2733(3)
107Pd[n 7] 46 61 106.905133(4) 6.5(3)×106 a β 107Ag 5/2+
107m1Pd 115.74(12) keV 0.85(10) µs 1/2+
107m2Pd 214.6(3) keV 21.3(5) s IT 107Pd 11/2-
108Pd[n 6] 46 62 107.903892(4) 稳定 0+ 0.2646(9)
109Pd[n 6] 46 63 108.905950(4) 13.7012(24) h β 109mAg 5/2+
109m1Pd 113.400(10) keV 380(50) ns 1/2+
109m2Pd 188.990(10) keV 4.696(3) min IT 109Pd 11/2-
110Pd[n 6] 46 64 109.905153(12) 观测上稳定[n 8] 0+ 0.1172(9)
111Pd 46 65 110.907671(12) 23.4(2) min β 111mAg 5/2+
111mPd 172.18(8) keV 5.5(1) h IT 111Pd 11/2-
β 111mAg
112Pd 46 66 111.907314(19) 21.03(5) h β 112Ag 0+
113Pd 46 67 112.91015(4) 93(5) s β 113mAg (5/2+)
113mPd 81.1(3) keV 0.3(1) s IT 113Pd (9/2-)
114Pd 46 68 113.910363(25) 2.42(6) min β 114Ag 0+
115Pd 46 69 114.91368(7) 25(2) s β 115mAg (5/2+)#
115mPd 89.18(25) keV 50(3) s β (92%) 115Ag (11/2-)#
IT (8%) 115Pd
116Pd 46 70 115.91416(6) 11.8(4) s β 116Ag 0+
117Pd 46 71 116.91784(6) 4.3(3) s β 117mAg (5/2+)
117mPd 203.2(3) keV 19.1(7) ms IT 117Pd (11/2-)#
118Pd 46 72 117.91898(23) 1.9(1) s β 118Ag 0+
119Pd 46 73 118.92311(32)# 0.92(13) s β 119Ag
120Pd 46 74 119.92469(13) 0.5(1) s β 120Ag 0+
121Pd 46 75 120.92887(54)# 400# ms [>300 ns] β 121Ag
122Pd 46 76 121.93055(43)# 300# ms [>300 ns] β 122Ag 0+
123Pd 46 77 122.93493(64)# 200# ms [>300 ns] β 123Ag
124Pd 46 78 123.93688(54)# 100# ms [>300 ns] 0+
125Pd[12] 46 79
126Pd[13][14] 46 80 0+
126m1Pd 2023 keV 330 ns IT 126Pd 5-
126m2Pd 2110 keV 440 ns IT 126m1Pd 7-
128Pd[13][14] 46 82 0+
128mPd 2151 keV 5.8 µs IT 128Pd 8+
  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 画上#号的数据代表没有经过实验的证明,仅为理论推测。
  2. 2.0 2.1 2.2 2.3 用括号括起来的数据代表不确定性。
  3. 稳定的衰变产物以粗体表示。
  4. 理论上会经由β+β+衰变,衰变成102Ru
  5. 适用于医疗
  6. 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 核裂变产物
  7. 长寿命裂变产物
  8. 理论上会经由ββ衰变,衰变成110Cd,半衰期超过6×1017
同位素列表
铑的同位素 钯的同位素 银的同位素

参考文献[编辑]

  1. Meija, Juris; et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2016, 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  2. Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties (PDF). Chinese Physics C. 2021, 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae (English). 
  3. WWW Table of Radioactive Isotopes. [失效链接]
  4. Georges, Audi; Bersillon, O.; Blachot, J.; Wapstra, A.H. The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties. Nuclear Physics A (Atomic Mass Data Center). 2003, 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. 
  5. 5.0 5.1 Winter, Mark. Isotopes of palladium. WebElements. The University of Sheffield and WebElements Ltd, UK. [4 March 2013]. (原始内容存档于2021-01-17). 
  6. 6.0 6.1 6.2 Universal Nuclide Chart需要免费注册. nucleonica. [2015-09-16]. (原始内容存档于2017-02-19). 
  7. Prostate Cancer Treatment (PDQ®). National Cancer Institute. 2014-04-08 [1 July 2014]. (原始内容存档于2015-04-24). 
  8. Kelly, W. R.; Gounelle, G. J.; Hutchison, R. Evidence for the existence of 107Pd in the early solar system. Geophysical Research Letters. 1978, 359 (1787): 1079–1082. Bibcode:2001RSPTA.359.1991R. doi:10.1098/rsta.2001.0893. 
  9. Mexico's Meteorites (PDF). mexicogemstones.com. [2015-09-16]. (原始内容 (PDF)存档于2006-05-06). 
  10. Recovery of Platinum Group Metals from High Level Radioactive Waste页面存档备份,存于互联网档案馆) POSSIBILITIES OF SEPARATION AND USE RE-EVALUATED By R. P. Bush AEA Technology, Harwell Laboratory, Oxfordshire, England, Platinum Metals Rev., 1991, 35, (4), 202-208 [2015-9-16]
  11. Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation页面存档备份,存于互联网档案馆) by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
  12. Future Plan of the Experimental Program on Synthesizing the Heaviest Element at RIKEN页面存档备份,存于互联网档案馆), Kosuke Morita
  13. 13.0 13.1 Isomers in 128Pd and 126Pd: Evidence for a Robust Shell Closure at the Neutron Magic Number 82 in Exotic Palladium Isotopes; Physical Review Letters, 11/29/2013. [2015-09-16]. (原始内容存档于2019-07-01). 
  14. 14.0 14.1 Experiments on neutron-rich atomic nuclei could help scientists to understand nuclear reactions in exploding stars; physorg.com, 11/29/2013. [2015-09-16]. (原始内容存档于2020-11-26). 

延伸阅读[编辑]