Isòtops del cesi
El cesi (Cs) té uns 39 isòtops coneguts, només el xenó en té més. La massa atòmica d'aquests isòtops varia de 112 a 151. El 133Cs és l'únic isòtop natural estable. També es pot produir per fissió nuclear. També s'ha usat per a definir el segon. El 134Cs amb un període de semidesintegració de 2 anys es produeix per activació neutrònica del 133Cs. Només es produeixen petites quantitats directament com a producte de fissió, ja que el xenó 134 és estable. No es produeix per armes nuclears perquè el 133Cs es crea per desintegració beta de productes de fissió originals només molt després de l'explosió nuclear. El 135Cs amb un període de semidesintegració de 2,3 milions d'anys és un del set productes de fissió de llarga vida. En la majoria dels reactors nuclears el seu rendiment del producte de fissió es redueix perquè el seu predecessor el xenó-135 és un verí nuclear i sovint es transmuta en xenó-136 estable abans que pugui desintegrar-se en Cs-135. El 137Cs amb un període de semidesintegració de 30,17 anys és un dels dos principals productes de fissió de vida mitjana, juntament amb l'estronci 90, que és el responsable de la majoria de la radioactivitat del combustible nuclear gastat després d'alguns anys de refrigeració, fins a alguns centenars d'anys després del seu ús. Constitueix també la major part de la radioactivitat que encara queda de l'accident de Txernòbil. El 137Cs presenta desintegració beta a bari 137m (un isòmer nuclear de curta vida) i posteriorment en bari 137 no radioactiu, i és també un potent emissor de radiació gamma. El 137Cs té una taxa molt baixa de captura electrònica i no és factible eliminar-lo d'aquesta manera, però se li pot permetre la desintegració. El137Cs s'ha usat com a marcador en estudis hidrològics, anàlogament a l'ús del 3H (triti). Els altres isòtops tenen períodes de semidesintegració des d'uns pocs dies fins a fraccions de segon.
Quasi tot el cesi produït per fissió nuclear prové de desintegració beta de productes de fissió originàriament més rics en neutrons, passant a través d'isòtops del iode i després d'isòtops del xenó perquè aquests elements són volàtils i poden difondre's a través del combustible nuclear o l'aire, el cesi es crea sovint lluny del lloc originari de la fissió.
Començant el 1945 amb els primers tests nuclears, els isòtops de cesi s'han alliberat a l'atmosfera terrestre on s'absorbeixen ràpidament en solucions i retornen a la superfície de la terra com un component de la pluja radioactiva. Una vegada el cesi entra en contacte amb l'aigua del terra, es diposita en el sòl i s'elimina del paisatge principalment pel transport de partícules.
Massa atòmica estàndard: 132.9054519(2) u
Taula
modifica| Símbol del núclid |
Z(p) | N(n) | massa isotòpica(u) |
període de semidesintegració |
Espín nuclear |
composició isotòpics representativa (fracció molar) |
rang de variació natural (fracció molar) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| energia d'excitació | |||||||
| 112Cs | 55 | 57 | 111.95030(33)# | 500(100) µs | 1+# | ||
| 113Cs | 55 | 58 | 112.94449(11) | 16.7(7) µs | 5/2+# | ||
| 114Cs | 55 | 59 | 113.94145(33)# | 0.57(2) s | (1+) | ||
| 115Cs | 55 | 60 | 114.93591(32)# | 1.4(8) s | 9/2+# | ||
| 116Cs | 55 | 61 | 115.93337(11)# | 0.70(4) s | (1+) | ||
| 116mCs | 100(60)# keV | 3.85(13) s | 4+,5,6 | ||||
| 117Cs | 55 | 62 | 116.92867(7) | 8.4(6) s | (9/2+)# | ||
| 117mCs | 150(80)# keV | 6.5(4) s | 3/2+# | ||||
| 118Cs | 55 | 63 | 117.926559(14) | 14(2) s | 2 | ||
| 118mCs | 100(60)# keV | 17(3) s | (7-) | ||||
| 119Cs | 55 | 64 | 118.922377(15) | 43.0(2) s | 9/2+ | ||
| 119mCs | 50(30)# keV | 30.4(1) s | 3/2(+) | ||||
| 120Cs | 55 | 65 | 119.920677(11) | 61.2(18) s | 2(-#) | ||
| 120mCs | 100(60)# keV | 57(6) s | (7-) | ||||
| 121Cs | 55 | 66 | 120.917229(15) | 155(4) s | 3/2(+) | ||
| 121mCs | 68.5(3) keV | 122(3) s | 9/2(+) | ||||
| 122Cs | 55 | 67 | 121.91611(3) | 21.18(19) s | 1+ | ||
| 122m1Cs | 45.8 keV | >1 µs | (3)+ | ||||
| 122m2Cs | 140(30) keV | 3.70(11) min | 8- | ||||
| 122m3Cs | 127.0(5) keV | 360(20) ms | (5)- | ||||
| 123Cs | 55 | 68 | 122.912996(13) | 5.88(3) min | 1/2+ | ||
| 123m1Cs | 156.27(5) keV | 1.64(12) s | (11/2)- | ||||
| 123m2Cs | 231.63+X keV | 114(5) ns | (9/2+) | ||||
| 124Cs | 55 | 69 | 123.912258(9) | 30.9(4) s | 1+ | ||
| 124mCs | 462.55(17) keV | 6.3(2) s | (7)+ | ||||
| 125Cs | 55 | 70 | 124.909728(8) | 46.7(1) min | 1/2(+) | ||
| 125mCs | 266.6(11) keV | 900(30) ms | (11/2-) | ||||
| 126Cs | 55 | 71 | 125.909452(13) | 1.64(2) min | 1+ | ||
| 126m1Cs | 273.0(7) keV | >1 µs | |||||
| 126m2Cs | 596.1(11) keV | 171(14) µs | |||||
| 127Cs | 55 | 72 | 126.907418(6) | 6.25(10) h | 1/2+ | ||
| 127mCs | 452.23(21) keV | 55(3) µs | (11/2)- | ||||
| 128Cs | 55 | 73 | 127.907749(6) | 3.640(14) min | 1+ | ||
| 129Cs | 55 | 74 | 128.906064(5) | 32.06(6) h | 1/2+ | ||
| 130Cs | 55 | 75 | 129.906709(9) | 29.21(4) min | 1+ | ||
| 130mCs | 163.25(11) keV | 3.46(6) min | 5- | ||||
| 131Cs | 55 | 76 | 130.905464(5) | 9.689(16) d | 5/2+ | ||
| 132Cs | 55 | 77 | 131.9064343(20) | 6.480(6) d | 2+ | ||
| 133Cs | 55 | 78 | 132.905451933(24) | ESTABLE | 7/2+ | 1.0000 | |
| 134Cs | 55 | 79 | 133.906718475(28) | 2.0652(4) a | 4+ | ||
| 134mCs | 138.7441(26) keV | 2.912(2) h | 8- | ||||
| 135Cs | 55 | 80 | 134.9059770(11) | 2.3(3)E+6 a | 7/2+ | ||
| 135mCs | 1632.9(15) keV | 53(2) min | 19/2- | ||||
| 136Cs | 55 | 81 | 135.9073116(20) | 13.16(3) d | 5+ | ||
| 136mCs | 518(5) keV | 19(2) s | 8- | ||||
| 137Cs | 55 | 82 | 136.9070895(5) | 30.1671(13) a | 7/2+ | ||
| 138Cs | 55 | 83 | 137.911017(10) | 33.41(18) min | 3- | ||
| 138mCs | 79.9(3) keV | 2.91(8) min | 6- | ||||
| 139Cs | 55 | 84 | 138.913364(3) | 9.27(5) min | 7/2+ | ||
| 140Cs | 55 | 85 | 139.917282(9) | 63.7(3) s | 1- | ||
| 141Cs | 55 | 86 | 140.920046(11) | 24.84(16) s | 7/2+ | ||
| 142Cs | 55 | 87 | 141.924299(11) | 1.689(11) s | 0- | ||
| 143Cs | 55 | 88 | 142.927352(25) | 1.791(7) s | 3/2+ | ||
| 144Cs | 55 | 89 | 143.932077(28) | 994(4) ms | 1(-#) | ||
| 144mCs | 300(200)# keV | <1 s | (>3) | ||||
| 145Cs | 55 | 90 | 144.935526(12) | 582(6) ms | 3/2+ | ||
| 146Cs | 55 | 91 | 145.94029(8) | 0.321(2) s | 1- | ||
| 147Cs | 55 | 92 | 146.94416(6) | 0.235(3) s | (3/2+) | ||
| 148Cs | 55 | 93 | 147.94922(62) | 146(6) ms | |||
| 149Cs | 55 | 94 | 148.95293(21)# | 150# ms [>50 ms] | 3/2+# | ||
| 150Cs | 55 | 95 | 149.95817(32)# | 100# ms [>50 ms] | |||
| 151Cs | 55 | 96 | 150.96219(54)# | 60# ms [>50 ms] | 3/2+# | ||
Notes
modifica- Els valors marcats amb # no estan derivats únicament de dades experimentals, sinó que en part es basen en tendències sistemàtiques. Els espins amb arguments d'assignació febles es troben entre parèntesis.
- Les incerteses es troben en forma concisa entre parèntesis després dels últims dígits corresponents. Els valors d'incertesa indiquen una desviació estàndard, tret de la composició isotòpica i la massa atòmica estàndard de la IUPAC, que utilitzen incerteses expandides.
Referències
modifica- Masses isotòpiques de l'Ame2003 Atomic Mass Evaluation Arxivat 2008-09-23 a Wayback Machine. by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Composicions isotòpiques i masses atòmiques estàndard de Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) Arxivat 2008-03-05 a Wayback Machine..
- Semivida, espín i dades d'isomers triades d'aquestes fonts:
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
| Index de pàgines d'isòtops · Taula de núclids | ||
| Isòtop més lleuger | Isòtop actual | Isòtop més pesant |
| Isòtops del xenó | Isòtops del cesi | Isòtops del bari |