Изото́пы свинца́ — разновидности химического элемента свинца, имеющие разное количество нейтронов в ядре.
Свинец — последний элемент в периодической таблице, у которого существуют стабильные изотопы. Элементы после свинца стабильных изотопов не имеют. Природный свинец состоит из 4 стабильных изотопов: 204Pb (атомная доля 1,4 ± 0,6 %), 206Pb (24,1 ± 3,0 %), 207Pb (22,1 ± 5,0 %), 208Pb (52,4 ± 7,0 %)[1]. Большие разбросы в указанных величинах характеризуют не погрешность измерений, а действительно существующий разброс изотопных соотношений в природных образцах ввиду возникновения в некоторых из них радиогенных ядер свинца. Изотопы 206Pb, 207Pb, 208Pb являются радиогенными, то есть образуются в результате радиоактивного распада соответственно 238U, 235U и 232Th. Поэтому многие минералы имеют иной изотопный состав свинца вследствие накопления продуктов распада урана и тория. Изотопный состав, который приведён выше, характерен преимущественно для галенитов, в которых урана и тория практически нет, и пород, преимущественно осадочных, в которых количество урана находится в кларковых пределах. В радиоактивных минералах этот состав существенно отличается и зависит от вида радиоактивного элемента, слагающего минерал. В урановых минералах, таких как уранинит UO2, настуран UO2 (урановая смолка), урановые черни, в которых существенно преобладает уран, радиогенный изотоп 206Pbрад существенно преобладает над другими изотопами свинца, и его концентрации могут достигать 90 %. Например, в урановой смолке (Сан-Сильвер, Франция) концентрация 206Pb равна 92,9 %, в урановой смолке из Шинколобве (Киншаса) — 94,25 %[2]. В ториевых минералах, например, в торите ThSiO4, существенно преобладает радиогенный изотоп 208Pbрад. Так, в монаците из Казахстана концентрация 208Pb равна 94,02 %, в монаците из пегматита Бекета (Зимбабве) — 88,8 %[2]. Имеется комплекс минералов, например, монацит (Ce, La, Nd)[PO4], циркон ZrSiO4 и др., в которых в переменных соотношениях находятся уран и торий и соответственно в разных соотношениях присутствуют все или большинство изотопов свинца. Следует отметить, что в цирконах содержание нерадиогенного свинца крайне мало, что делает их удобным объектом для уран-торий-свинцового метода датирования (цирконометрия).
Помимо стабильных изотопов, в природе существуют радиоактивные изотопы свинца, входящие в состав радиоактивных рядов урана-238 (214Pb и 210Pb), урана-235 (211Pb) и тория-232 (212Pb). Эти изотопы имеют устаревшие, но ещё иногда использующиеся исторические названия и обозначения: 210Pb — радий D (RaD), 214Pb — радий B (RaB), 211Pb — актиний B (AcB), 212Pb — торий B (ThB). Их природное содержание крайне мало, в равновесии оно соответствует содержанию родительского изотопа ряда, умноженному на отношение периодов полураспада дочернего изотопа и родоначальника ряда. Например, для свинца-212 из ряда тория это отношение равно (10,64 часа)/(1,405·1010 лет) ≈ 9·10−14; иными словами, на 11 триллионов атомов тория-232 в природном равновесии приходится лишь один атом свинца-212.
212Pb[3] является перспективным изотопом для терапии рака альфа-частицами. Период полураспада 10 часов, конечный изотоп 208Pb. Цепочка распада создает альфа- и бета-излучение. Изотоп вводится в состав фармацевтического препарата, который селективно поглощается поражёнными клетками. Альфа-частицы имеют очень небольшую длину свободного пробега в тканях, соизмеримую с размером клетки. Таким образом, разрушительное воздействие ионизирующего излучения концентрируется в поражённых тканях, а высокая разрушительная способность альфа-излучения эффективно убивает поражённые клетки.
212Pb входит в цепочку распада 232U, искусственного изотопа, получаемого путём облучения природного тория 232Th нейтронами в реакторе. Для медицинских целей создают мобильные генераторы 212Pb, из которых наработанный свинец вымывается химическим способом.
208Pb обладает низким сечением захвата нейтронов, что делает этот изотоп перспективным теплоносителем для ядерных реакторов.
Символ нуклида |
Z (p) | N (n) | Масса изотопа[4] (а. е. м.) |
Период полураспада[5] (T1/2) |
Спин и чётность ядра[5] (J π) |
---|---|---|---|---|---|
Энергия возбуждения | |||||
178Pb | 82 | 96 | 178,003830 | 230 мкс | 0+ |
179Pb | 82 | 97 | 179,00215 | 3 мс | 5/2- |
180Pb | 82 | 98 | 179,997918 | 4,5 мс | 0+ |
181Pb | 82 | 99 | 180,99662 | 45 мс | 5/2- |
182Pb | 82 | 100 | 181,992672 | 60 мс | 0+ |
183Pb | 82 | 101 | 182,99187 | 535 мс | 3/2- |
183mPb | 94 кэВ | 415 мс | 13/2+ | ||
184Pb | 82 | 102 | 183,988142 | 490 мс | 0+ |
185Pb | 82 | 103 | 184,987610 | 6,3 с | 3/2- |
185mPb | 60 кэВ | 4,07 с | 13/2+ | ||
186Pb | 82 | 104 | 185,984239 | 4,82 с | 0+ |
187Pb | 82 | 105 | 186,983918 | 15,2 с | 3/2- |
187mPb | 11 кэВ | 18,3 с | 13/2+ | ||
188Pb | 82 | 106 | 187,980874 | 25,5 с | 0+ |
188m1Pb | 2,5782 МэВ | 830 нс | 8- | ||
188m2Pb | 2,80 МэВ | 797 нс | |||
189Pb | 82 | 107 | 188,98081 | 51 с | 3/2- |
189mPb | 40 кэВ | 1 мин | 13/2+ | ||
190Pb | 82 | 108 | 189,978082 | 71 с | 0+ |
190m1Pb | 2,6148 МэВ | 150 нс | 10+ | ||
190m2Pb | 2,618 МэВ | 25 мкс | 12+ | ||
190m3Pb | 2,6582 МэВ | 7,2 мкс | 11- | ||
191Pb | 82 | 109 | 190,97827 | 1,33 мин | 3/2- |
191mPb | 20 кэВ | 2,18 мин | 13/2+ | ||
192Pb | 82 | 110 | 191,975785 | 3,5 мин | 0+ |
192m1Pb | 2,5811 МэВ | 164 нс | 10+ | ||
192m2Pb | 2,6251 МэВ | 1,1 мкс | 12+ | ||
192m3Pb | 2,7435 МэВ | 756 нс | 11- | ||
193Pb | 82 | 111 | 192,97617 | 5 мин | 3/2- |
193m1Pb | 130 кэВ | 5,8 мин | 13/2+ | ||
193m2Pb | 2,6125 МэВ | 135 нс | 33/2+ | ||
194Pb | 82 | 112 | 193,974012 | 12,0 мин | 0+ |
195Pb | 82 | 113 | 194,974542 | 15 мин | 3/2- |
195m1Pb | 202,9 кэВ | 15,0 мин | 13/2+ | ||
195m2Pb | 1,7590 МэВ | 10,0 мкс | 21/2- | ||
196Pb | 82 | 114 | 195,972774 | 37 мин | 0+ |
196m1Pb | 1,04920 МэВ | 100 нс | 2+ | ||
196m2Pb | 1,73827 МэВ | 1 мкс | 4+ | ||
196m3Pb | 1,79751 МэВ | 140 нс | 5- | ||
196m4Pb | 2,6935 МэВ | 270 нс | 12+ | ||
197Pb | 82 | 115 | 196,973431 | 8,1 мин | 3/2- |
197m1Pb | 319,31 кэВ | 42,9 мин | 13/2+ | ||
197m2Pb | 1,91410 МэВ | 1,15 мкс | 21/2- | ||
198Pb | 82 | 116 | 197,972034 | 2,4 ч | 0+ |
198m1Pb | 2,1414 МэВ | 4,19 мкс | 7- | ||
198m2Pb | 2,2314 МэВ | 137 нс | 9- | ||
198m3Pb | 2,8205 МэВ | 212 нс | 12+ | ||
199Pb | 82 | 117 | 198,972917 | 90 мин | 3/2- |
199m1Pb | 429,5 кэВ | 12,2 мин | 13/2+ | ||
199m2Pb | 2,5638 МэВ | 10,1 мкс | 29/2- | ||
200Pb | 82 | 118 | 199,971827 | 21,5 ч | 0+ |
201Pb | 82 | 119 | 200,972885 | 9,33 ч | 5/2- |
201m1Pb | 629,14 кэВ | 61 с | 13/2+ | ||
201m2Pb | 2,7185 МэВ | 508 нс | 29/2- | ||
202Pb | 82 | 120 | 201,972159 | 52,5 тыс. лет | 0+ |
202m1Pb | 2,16983 МэВ | 3,53 ч | 9- | ||
202m2Pb | 4,1429 МэВ | 110 нс | 16+ | ||
202m3Pb | 5,3459 МэВ | 107 нс | 19- | ||
203Pb | 82 | 121 | 202,973391 | 51,873 ч | 5/2- |
203m1Pb | 825,20 кэВ | 6,21 с | 13/2+ | ||
203m2Pb | 2,94947 МэВ | 480 мс | 29/2- | ||
203m3Pb | 2,9234 МэВ | 122 нс | 25/2- | ||
204Pb | 82 | 122 | 203,9730436 | стабилен | 0+ |
204m1Pb | 1,27400 МэВ | 265 нс | 4+ | ||
204m2Pb | 2,18579 МэВ | 67,2 мин | 9- | ||
204m3Pb | 2,26433 МэВ | 450 нс | 7- | ||
205Pb | 82 | 123 | 204,9744818 | 15,3 млн лет | 5/2- |
205m1Pb | 2,329 кэВ | 24,2 мкс | 1/2- | ||
205m2Pb | 1,013839 МэВ | 5,55 мс | 13/2+ | ||
205m3Pb | 3,1957 МэВ | 217 нс | 25/2- | ||
206Pb | 82 | 124 | 205,9744653 | стабилен | 0+ |
206m1Pb | 2,20014 МэВ | 125 мкс | 7- | ||
206m2Pb | 4,0273 МэВ | 202 нс | 12+ | ||
207Pb | 82 | 125 | 206,9758969 | стабилен | 1/2- |
207mPb | 1,633368 МэВ | 806 мс | 13/2+ | ||
208Pb | 82 | 126 | 207,9766521 | стабилен | 0+ |
208mPb | 4,895 МэВ | 500 нс | 10+ | ||
209Pb | 82 | 127 | 208,9810901 | 3,253 ч | 9/2+ |
210Pb | 82 | 128 | 209,9841885 | 22,20 года | 0+ |
210mPb | 1,278 МэВ | 201 нс | 8+ | ||
211Pb | 82 | 129 | 210,9887370 | 36,1 мин | 9/2+ |
212Pb | 82 | 130 | 211,9918975 | 10,64 ч | 0+ |
212mPb | 1,335 МэВ | 5 мкс | 8+ | ||
213Pb | 82 | 131 | 212,996581 | 10,2 мин | 9/2+ |
214Pb | 82 | 132 | 213,9998054 | 26,8 мин | 0+ |
215Pb | 82 | 133 | 215,00481 | 36 с | 5/2+ |
216Pb | 82 | 134 | > 300 нс | ||
217Pb | 82 | 135 | > 300 нс | ||
218Pb | 82 | 136 | > 300 нс | ||
219Pb | 82 | 137 | > 300 нс | ||
220Pb | 82 | 138 | > 300 нс |
1 H |
2 He | ||||||||||||||||
3 Li |
4 Be |
5 B |
6 C |
7 N |
8 O |
9 F |
10 Ne | ||||||||||
11 Na |
12 Mg |
13 Al |
14 Si |
15 P |
16 S |
17 Cl |
18 Ar | ||||||||||
19 K |
20 Ca |
21 Sc |
22 Ti |
23 V |
24 Cr |
25 Mn |
26 Fe |
27 Co |
28 Ni |
29 Cu |
30 Zn |
31 Ga |
32 Ge |
33 As |
34 Se |
35 Br |
36 Kr |
37 Rb |
38 Sr |
39 Y |
40 Zr |
41 Nb |
42 Mo |
43 Tc |
44 Ru |
45 Rh |
46 Pd |
47 Ag |
48 Cd |
49 In |
50 Sn |
51 Sb |
52 Te |
53 I |
54 Xe |
55 Cs |
56 Ba |
* | 72 Hf |
73 Ta |
74 W |
75 Re |
76 Os |
77 Ir |
78 Pt |
79 Au |
80 Hg |
81 Tl |
82 Pb |
83 Bi |
84 Po |
85 At |
86 Rn |
87 Fr |
88 Ra |
** | 104 Rf |
105 Db |
106 Sg |
107 Bh |
108 Hs |
109 Mt |
110 Ds |
111 Rg |
112 Cn |
113 Nh |
114 Fl |
115 Mc |
116 Lv |
117 Ts |
118 Og |
* | 57 La |
58 Ce |
59 Pr |
60 Nd |
61 Pm |
62 Sm |
63 Eu |
64 Gd |
65 Tb |
66 Dy |
67 Ho |
68 Er |
69 Tm |
70 Yb |
71 Lu |
** | 89 Ac |
90 Th |
91 Pa |
92 U |
93 Np |
94 Pu |
95 Am |
96 Cm |
97 Bk |
98 Cf |
99 Es |
100 Fm |
101 Md |
102 No |
103 Lr |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .