Anexo:Isótopos de niobio
El niobio natural (41Nb), está compuesto por un isótopo estable (93Nb). 93Nb es el nucleido teórico más ligeramente susceptible a la fisión espontánea, y aunque esto nunca se ha observado, hace que el niobio sea teóricamente el elemento más ligero sin isótopo estable. Los primeros 40 elementos (al circonio) tienen todos al menos un nucleido estable susceptible en teoría solamente a la desintegración del protón.
El radioisótopo más estable es de 92Nb, con un periodo de semidesintegración de 34,7 millones de años. Este nucleido es el radionúclido de más larga vida de todos los elementos que aún no ha sido detectado en la naturaleza como un isótopo primordial.[1] (Se ha detectado el nucleido con el periodo de semidesintegración más largo siguiente, 146Sm con vida media de 68 millones de años, y por lo tanto es primordial).
Los nucleidos de niobio de vida más larga son 94Nb (periodo de semidesintegración: 20.300 años), y 91Nb con un periodo de semidesintegración de 680 años. También hay un estado meta a 31 keV cuya vida media es de 16,13 años. Se han caracterizado otros 20 radioisótopos. La mayoría de estos tienen periodos de semidesintegración menores de dos horas excepto 95Nb (35 días), 96Nb (23.4 horas) y 90Nb (14.6 horas). El modo de decaimiento primario antes de 93Nb estable es la captura electrónica y el modo primario después es la desintegración beta con alguna emisión de neutrones que ocurre en 104Nb a 110Nb.
Sólo 95Nb (35 días) y 97Nb (72 minutos) e isótopos más pesados (periodos de semidesintegración de segundos) son productos de la fisión nuclear en cantidad significativa, ya que los otros isótopos son sombreados por isótopos estables o de muy larga vida (93Zr). 95Nb es el producto de decaimiento de 95Zr (64 días), de modo que la desaparición de 95Nb en el combustible nuclear usado es más lento de lo que se esperaría de su propio periodo de semidesintegración de 35 días. Pequeñas cantidades de otros isótopos pueden producirse como productos de fisión directa.
Lista de isótopos
editar| Símbolo del nucleido |
Z(p) | N(n) | Masa isotópica (u) |
Vida media | Proceso(s) de decaimiento(s)[2][n 1] |
Isótopo(s) hijo(s)[n 2] |
Espín nuclear |
Composición isotópica representativa (fracción molar) |
Rango de variación natural (fracción molar) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energía de excitación | |||||||||
| 81Nb | 41 | 40 | 80.94903(161)# | <44 ns | β+, p | 80Y | 3/2−# | ||
| p | 80Zr | ||||||||
| β+ | 81Zr | ||||||||
| 82Nb | 41 | 41 | 81.94313(32)# | 51(5) ms | β+ | 82Zr | 0+ | ||
| 83Nb | 41 | 42 | 82.93671(34) | 4.1(3) s | β+ | 83Zr | (5/2+) | ||
| 84Nb | 41 | 43 | 83.93357(32)# | 9.8(9) s | β+ (>99.9%) | 84Zr | 3+ | ||
| β+, p (<.1%) | 83Y | ||||||||
| 84mNb | 338(10) keV | 103(19) ns | (5−) | ||||||
| 85Nb | 41 | 44 | 84.92791(24) | 20.9(7) s | β+ | 85Zr | (9/2+) | ||
| 85mNb | 759.0(10) keV | 12(5) s | (1/2−) | ||||||
| 86Nb | 41 | 45 | 85.92504(9) | 88(1) s | β+ | 86Zr | (6+) | ||
| 86mNb | 250(160)# keV | 56(8) s | β+ | 86Zr | high | ||||
| 87Nb | 41 | 46 | 86.92036(7) | 3.75(9) min | β+ | 87Zr | (1/2−) | ||
| 87mNb | 3.84(14) keV | 2.6(1) min | β+ | 87Zr | (9/2+)# | ||||
| 88Nb | 41 | 47 | 87.91833(11) | 14.55(6) min | β+ | 88Zr | (8+) | ||
| 88mNb | 40(140) keV | 7.8(1) min | β+ | 88Zr | (4−) | ||||
| 89Nb | 41 | 48 | 88.913418(29) | 2.03(7) h | β+ | 89Zr | (9/2+) | ||
| 89mNb | 0(30)# keV | 1.10(3) h | β+ | 89Zr | (1/2)− | ||||
| 90Nb | 41 | 49 | 89.911265(5) | 14.60(5) h | β+ | 90Zr | 8+ | ||
| 90m1Nb | 122.370(22) keV | 63(2) µs | 6+ | ||||||
| 90m2Nb | 124.67(25) keV | 18.81(6) s | TI | 90Nb | 4- | ||||
| 90m3Nb | 171.10(10) keV | <1 µs | 7+ | ||||||
| 90m4Nb | 382.01(25) keV | 6.19(8) ms | 1+ | ||||||
| 90m5Nb | 1880.21(20) keV | 472(13) ns | (11−) | ||||||
| 91Nb | 41 | 50 | 90.906996(4) | 680(130) a | CE (99.98%) | 91Zr | 9/2+ | ||
| β+ (.013%) | 91Zr | ||||||||
| 91m1Nb | 104.60(5) keV | 60.86(22) d | TI (93%) | 91Nb | 1/2− | ||||
| CE (7%) | 91Zr | ||||||||
| β+ (.0028%) | 91Zr | ||||||||
| 91m2Nb | 2034.35(19) keV | 3.76(12) µs | (17/2−) | ||||||
| 92Nb | 41 | 51 | 91.907194(3) | 3.47(24)×107 a[n 3] | β+ (99.95%) | 92Zr | (7)+ | ||
| β− (.05%) | 92Mo | ||||||||
| 92m1Nb | 135.5(4) keV | 10.15(2) d | β+ | 92Zr | (2)+ | ||||
| 92m2Nb | 225.7(4) keV | 5.9(2) µs | (2)− | ||||||
| 92m3Nb | 2203.3(4) keV | 167(4) ns | (11−) | ||||||
| 93Nb | 41 | 52 | 92.9063781(26) | Isótopos observablemente estables[n 4] | 9/2+ | 1.0000 | |||
| 93mNb | 30.77(2) keV | 16.13(14) a | TI | 93Nb | 1/2− | ||||
| 94Nb | 41 | 53 | 93.9072839(26) | 2.03(16)×104 a | β− | 94Mo | (6)+ | ||
| 94mNb | 40.902(12) keV | 6.263(4) min | TI (99.5%) | 94Nb | 3+ | ||||
| β− (.5%) | 94Mo | ||||||||
| 95Nb | 41 | 54 | 94.9068358(21) | 34.991(6) d | β− | 95Mo | 9/2+ | ||
| 95mNb | 235.690(20) keV | 3.61(3) d | TI (94.4%) | 95Nb | 1/2− | ||||
| β− (5.6%) | 95Mo | ||||||||
| 96Nb | 41 | 55 | 95.908101(4) | 23.35(5) h | β− | 96Mo | 6+ | ||
| 97Nb | 41 | 56 | 96.9080986(27) | 72.1(7) min | β− | 97Mo | 9/2+ | ||
| 97mNb | 743.35(3) keV | 52.7(18) s | TI | 97Nb | 1/2− | ||||
| 98Nb | 41 | 57 | 97.910328(6) | 2.86(6) s | β− | 98Mo | 1+ | ||
| 98mNb | 84(4) keV | 51.3(4) min | β− (99.9%) | 98Mo | (5+) | ||||
| TI (.1%) | 98Nb | ||||||||
| 99Nb | 41 | 58 | 98.911618(14) | 15.0(2) s | β− | 99Mo | 9/2+ | ||
| 99mNb | 365.29(14) keV | 2.6(2) min | β− (96.2%) | 99Mo | 1/2− | ||||
| TI (3.8%) | 99Nb | ||||||||
| 100Nb | 41 | 59 | 99.914182(28) | 1.5(2) s | β− | 100Mo | 1+ | ||
| 100mNb | 470(40) keV | 2.99(11) s | β− | 100Mo | (4+,5+) | ||||
| 101Nb | 41 | 60 | 100.915252(20) | 7.1(3) s | β− | 101Mo | (5/2#)+ | ||
| 102Nb | 41 | 61 | 101.91804(4) | 1.3(2) s | β− | 102Mo | 1+ | ||
| 102mNb | 130(50) keV | 4.3(4) s | β− | 102Mo | high | ||||
| 103Nb | 41 | 62 | 102.91914(7) | 1.5(2) s | β− | 103Mo | (5/2+) | ||
| 104Nb | 41 | 63 | 103.92246(11) | 4.9(3) s | β− (99.94%) | 104Mo | (1+) | ||
| β−, n (.06%) | 103Mo | ||||||||
| 104mNb | 220(120) keV | 940(40) ms | β− (99.95%) | 104Mo | high | ||||
| β−, n (.05%) | 103Mo | ||||||||
| 105Nb | 41 | 64 | 104.92394(11) | 2.95(6) s | β− (98.3%) | 105Mo | (5/2+)# | ||
| β−, n (1.7%) | 104Mo | ||||||||
| 106Nb | 41 | 65 | 105.92797(21)# | 920(40) ms | β− (95.5%) | 106Mo | 2+# | ||
| β−, n (4.5%) | 105Mo | ||||||||
| 107Nb | 41 | 66 | 106.93031(43)# | 300(9) ms | β− (94%) | 107Mo | 5/2+# | ||
| β−, n (6%) | 106Mo | ||||||||
| 108Nb | 41 | 67 | 107.93484(32)# | 0.193(17) s | β− (93.8%) | 108Mo | (2+) | ||
| β−, n (6.2%) | 107Mo | ||||||||
| 109Nb | 41 | 68 | 108.93763(54)# | 190(30) ms | β− (69%) | 109Mo | 5/2+# | ||
| β−, n (69%) | 108Mo | ||||||||
| 110Nb | 41 | 69 | 109.94244(54)# | 170(20) ms | β− (60%) | 110Mo | 2+# | ||
| β−, n (40%) | 109Mo | ||||||||
| 111Nb | 41 | 70 | 110.94565(54)# | 80# ms [>300 ns] | 5/2+# | ||||
| 112Nb | 41 | 71 | 111.95083(75)# | 60# ms [>300 ns] | 2+# | ||||
| 113Nb | 41 | 72 | 112.95470(86)# | 30# ms [>300 ns] | 5/2+# | ||||
- ↑ Abreviaciones:
CE: Captura electrónica
TI: Transición isomérica - ↑ Negrilla para los isótopos estables, cursiva para los isótopos con vidas medias más largas que la edad del universo
- ↑ Semivida más larga de todos los radioisótopos no primarios
- ↑ Teóricamente capaz de realizar fisión espontánea, el nucleido más ligero capaz
Notas
editar- Los valores marcados con # no se derivan puramente de los datos experimentales, sino de las tendencias sistemáticas. Los espines de asignación débiles se incluyen entre paréntesis.
- Las incertidumbres se dan en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos. Los valores de incertidumbre indican una desviación estándar, excepto la composición isotópica y el peso atómico atómico estándar del IUPAC, que utilizan incertidumbres expandidas.
Referencias
editar- ↑ Hay muchos radioisótopos de vida más corta en la naturaleza, pero todos son cosmogénicos o radiogénicos
- ↑ «Universal Nuclide Chart». nucleonica. (requiere registro).
- Masas de isótopos de:
- G. Audi; A. H. Wapstra; C. Thibault; J. Blachot; O. Bersillon (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3-128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- Composición isotópica y masas atómicas estándar de:
- J. R. de Laeter; J. K. Böhlke; P. De Bièvre; H. Hidaka; H. S. Peiser; K. J. R. Rosman; P. D. P. Taylor (2003). «Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)». Pure and Applied Chemistry 75 (6): 683-800. doi:10.1351/pac200375060683.
- M. E. Wieser (2006). «Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)». Pure and Applied Chemistry 78 (11): 2051-2066. doi:10.1351/pac200678112051. Resumen divulgativo.
- Vida media, Espín, y datos de isómeros seleccionados de las siguientes fuentes.
- G. Audi; A. H. Wapstra; C. Thibault; J. Blachot; O. Bersillon (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3-128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- National Nuclear Data Center. «NuDat 2.1 database». Brookhaven National Laboratory. Consultado el September 2005.
- N. E. Holden (2004). «Table of the Isotopes». En D. R. Lide, ed. CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th edición). CRC Press. Section 11. ISBN 978-0-8493-0485-9.