プロトアクチニウムの同位体
プロトアクチニウム(Pa)は、安定同位体を持たないが、地球上の同位体組成が定まっているため、標準原子量は定めることができる。
プロトアクチニウムの同位体のうち、ウラン系列に属する同位体は以下の別名でも知られている：
- ウランX2 (uranium X2) : 234mPa
- ウランZ (uranium Z) : 234Pa
29個の放射性同位体が同定されていて、最も安定な231Paの半減期は32760年である。233Paの半減期は26.967日、230Paの半減期は17.4日である。その他は全て1.6日以下であり、そのほとんどは1.8秒以下である。2つの核異性体217mPa (t½ 1.15 milliseconds)と234mPa (t½ 1.17 minutes)が存在する。地球上に存在する核種はほぼ100パーセントが231Paであり、単核種元素である。
質量数が最も安定な231以下のものは主にアルファ崩壊し、崩壊生成物はアクチニウムである。一方、質量数が231以上のものは主にベータ崩壊し、崩壊生成物はウランである。
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| 同位体核種 | Z(p) | N(n) | 同位体質量 (u) | 半減期 | 核スピン数 | 天然存在比 | 天然存在比 (範囲) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 励起エネルギー | |||||||
| 212Pa | 91 | 121 | 212.02320(8) | 8(5) ms [5.1(+61-19) ms] | 7+# | ||
| 213Pa | 91 | 122 | 213.02111(8) | 7(3) ms [5.3(+40-16) ms] | 9/2-# | ||
| 214Pa | 91 | 123 | 214.02092(8) | 17(3) ms | |||
| 215Pa | 91 | 124 | 215.01919(9) | 14(2) ms | 9/2-# | ||
| 216Pa | 91 | 125 | 216.01911(8) | 105(12) ms | |||
| 217Pa | 91 | 126 | 217.01832(6) | 3.48(9) ms | 9/2-# | ||
| 217mPa | 1860(7) keV | 1.08(3) ms | 29/2+# | ||||
| 218Pa | 91 | 127 | 218.020042(26) | 0.113(1) ms | |||
| 219Pa | 91 | 128 | 219.01988(6) | 53(10) ns | 9/2- | ||
| 220Pa | 91 | 129 | 220.02188(6) | 780(160) ns | 1-# | ||
| 221Pa | 91 | 130 | 221.02188(6) | 4.9(8) µs | 9/2- | ||
| 222Pa | 91 | 131 | 222.02374(8)# | 3.2(3) ms | |||
| 223Pa | 91 | 132 | 223.02396(8) | 5.1(6) ms | |||
| 224Pa | 91 | 133 | 224.025626(17) | 844(19) ms | 5-# | ||
| 225Pa | 91 | 134 | 225.02613(8) | 1.7(2) s | 5/2-# | ||
| 226Pa | 91 | 135 | 226.027948(12) | 1.8(2) min | |||
| 227Pa | 91 | 136 | 227.028805(8) | 38.3(3) min | (5/2-) | ||
| 228Pa | 91 | 137 | 228.031051(5) | 22(1) h | 3+ | ||
| 229Pa | 91 | 138 | 229.0320968(30) | 1.50(5) d | (5/2+) | ||
| 229mPa | 11.6(3) keV | 420(30) ns | 3/2- | ||||
| 230Pa | 91 | 139 | 230.034541(4) | 17.4(5) d | (2-) | ||
| 231Pa | 91 | 140 | 231.0358840(24) | 3.276(11)E+4 a | 3/2- | 1.0000 | |
| 232Pa | 91 | 141 | 232.038592(8) | 1.31(2) d | (2-) | ||
| 233Pa | 91 | 142 | 233.0402473(23) | 26.975(13) d | 3/2- | ||
| 234Pa | 91 | 143 | 234.043308(5) | 6.70(5) h | 4+ | ||
| 234mPa | 78(3) keV | 1.17(3) min | (0-) | ||||
| 235Pa | 91 | 144 | 235.04544(5) | 24.44(11) min | (3/2-) | ||
| 236Pa | 91 | 145 | 236.04868(21) | 9.1(1) min | 1(-) | ||
| 237Pa | 91 | 146 | 237.05115(11) | 8.7(2) min | (1/2+) | ||
| 238Pa | 91 | 147 | 238.05450(6) | 2.27(9) min | (3-)# | ||
| 239Pa | 91 | 148 | 239.05726(21)# | 1.8(5) h | (3/2)(-#) | ||
| 240Pa | 91 | 149 | 240.06098(32)# | 2# min | |||
参考文献 編集
- Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Isotopic compositions and standard atomic masses from 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).
- Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
- 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.