Изотопы радона

Radon

Изото́пы радо́на — разновидности атомов (и ядер) химического элемента радона с атомным номером 86, имеющие разное содержание нейтронов в ядре.

Все изотопы радона радиоактивны. Наиболее стабильным является изотоп ^222Rn, являющийся дочерним продуктом распада изотопа радия ^226Ra. Изотоп ^222Rn претерпевает α-распад с периодом полураспада 3,823 дня.

В химии изотопы радона часто называют эманациями.

Исторические названия некоторых изотопов радона

• Актинон (An), эманация актиния — ^219Rn.
• Торон (Tn), эманация тория (ThEm) — ^220Rn.
• Нитон (Nt), позднее Радон (Rn), эманация радия — ^222Rn (в дальнейшем сам химический элемент был назван радоном[1]).

Таблица изотопов радона

В настоящее время известно 39 изотопов радона с массовыми числами от 193 до 231 и периодами полураспада от 0,3 нс до 3,8 сут. Четыре изотопа радона встречаются в природе, входя в природные радиоактивные ряды: ^222Rn и ^218Rn входят в ряд ^238U, ^220Rn — в ряд ^232Th, ^219Rn — в ряд ^235U. Эти природные изотопы являются дочерними продуктами альфа-распада изотопов радия (за исключением ^218Rn, возникающего в редкой боковой ветви ряда при бета-распаде ^218At) и сами в свою очередь испытывают альфа-распад, образуя изотопы полония.

Лёгкие изотопы радона (^208Rn — ^212Rn) синтезируют в реакциях глубокого расщепления ядер урана или тория частицами (в основном протонами) высокой энергии или по реакциям типа ^197Au(^14N,xn), где х — число нейтронов (обычно больше трёх).

Символ нуклида	Историческое название	Z(p)	N(n)	Масса изотопа[2] (а. е. м.)	Период полураспада[3] (T1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра[3]	Распространённость изотопа в природе
		Энергия возбуждения
^195Rn		86	109	195,00544(5)	6 мс			3/2−#
^195mRn		50(50) кэВ			6 мс			13/2+#
^196Rn		86	110	196,002115(16)	4,7(11) мс [4,4(+13−9) мс]	α	^192Po	0+
						β^+ (редко)	^196At
^197Rn		86	111	197,00158(7)	66(16) мс [65(+23−14) мс]	α	^193Po	3/2−#
						β^+ (редко)	^197At
^197mRn		200(60)# кэВ			21(5) мс [19(+8−4) мс]	α	^193Po	(13/2+)
						β^+ (редко)	^197At
^198Rn		86	112	197,998679(14)	65(3) мс	α (99%)	^194Po	0+
						β^+ (1%)	^198At
^199Rn		86	113	198,99837(7)	620(30) мс	α (94%)	^195Po	3/2−#
						β^+ (6%)	^199At
^199mRn		180(70) кэВ			320(20) мс	α (97%)	^195Po	13/2+#
						β^+ (3%)	^199At
^200Rn		86	114	199,995699(14)	0,96(3) с	α (98%)	^196Po	0+
						β^+ (2%)	^200At
^201Rn		86	115	200,99563(8)	7,0(4) с	α (80%)	^197Po	(3/2−)
						β^+ (20%)	^201At
^201mRn		280(90)# кэВ			3,8(1) с	α (90%)	^197Po	(13/2+)
						β^+ (10%)	^201At
						ИП (<1%)	^201Rn
^202Rn		86	116	201,993263(19)	9,94(18) с	α (85%)	^198Po	0+
						β^+ (15%)	^202At
^203Rn		86	117	202,993387(25)	44,2(16) с	α (66%)	^199Po	(3/2−)
						β^+ (34%)	^203At
^203mRn		363(4) кэВ			26,7(5) с	α (80%)	^199Po	13/2(+)
						β^+ (20%)	^203At
^204Rn		86	118	203,991429(16)	1,17(18) мин	α (73%)	^200Po	0+
						β^+ (27%)	^204At
^205Rn		86	119	204,99172(5)	170(4) с	β^+ (77%)	^205At	5/2−
						α (23%)	^201Po
^206Rn		86	120	205,990214(16)	5,67(17) мин	α (62%)	^202Po	0+
						β^+ (38%)	^206At
^207Rn		86	121	206,990734(28)	9,25(17) мин	β^+ (79%)	^207At	5/2−
						α (21%)	^203Po
^207mRn		899,0(10) кэВ			181(18) мкс			(13/2+)
^208Rn		86	122	207,989642(12)	24,35(14) мин	α (62%)	^204Po	0+
						β^+ (38%)	^208At
^209Rn		86	123	208,990415(21)	28,5(10) мин	β^+ (83%)	^209At	5/2−
						α (17%)	^205Po
^209m1Rn		1173,98(13) кэВ			13,4(13) мкс			13/2+
^209m2Rn		3636,78(23) кэВ			3,0(3) мкс			(35/2+)
^210Rn		86	124	209,989696(9)	2,4(1) ч	α (96%)	^206Po	0+
						β^+ (4%)	^210At
^210m1Rn		1690(15) кэВ			644(40) нс			8+#
^210m2Rn		3837(15) кэВ			1,06(5) мкс			(17)−
^210m3Rn		6493(15) кэВ			1,04(7) мкс			(22)+
^211Rn		86	125	210,990601(7)	14,6(2) ч	α (72,6%)	^207Po	1/2−
						β^+ (27,4%)	^211At
^212Rn		86	126	211,990704(3)	23,9(12) мин	α	^208Po	0+
						β^+β^+ (редко)	^212Po
^213Rn		86	127	212,993883(6)	19,5(1) мс	α	^209Po	(9/2+)
^214Rn		86	128	213,995363(10)	0,27(2) мкс	α	^210Po	0+
						β^+β^+ (редко)	^214Po
^214mRn		4595,4 кэВ			245(30) нс			(22+)
^215Rn		86	129	214,998745(8)	2,30(10) мкс	α	^211Po	9/2+
^216Rn		86	130	216,000274(8)	45(5) мкс	α	^212Po	0+
^217Rn		86	131	217,003928(5)	0,54(5) мс	α	^213Po	9/2+
^218Rn		86	132	218,0056013(25)	35(5) мс	α	^214Po	0+	следовые количества[n 1]
^219Rn	Актинон Эманация актиния	86	133	219,0094802(27)	3,96(1) с	α	^215Po	5/2+	следовые количества[n 2]
^220Rn	Торон Эманация тория	86	134	220,0113940(24)	55,6(1) с	α[n 3]	^216Po	0+	следовые количества[n 4]
						β^−β^− (редко)[n 5]	^220Ra
^221Rn		86	135	221,015537(6)	25,7(5) мин	β^− (78%)	^221Fr	7/2(+)
						α (22%)	^217Po
^222Rn	Радон Эманация радия Эманация Эманон Нитон	86	136	222,0175777(25)	3,8235(3) сут	α[n 6]	^218Po	0+	следовые количества[n 1]
^223Rn		86	137	223,02179(32)#	24,3(4) мин	β^−	^223Fr	7/2
^224Rn		86	138	224,02409(32)#	107(3) мин	β^−	^224Fr	0+
^225Rn		86	139	225,02844(32)#	4,66(4) мин	β^−	^225Fr	7/2−
^226Rn		86	140	226,03089(43)#	7,4(1) мин	β^−	^226Fr	0+
^227Rn		86	141	227,03541(45)#	20,8(7) с	β^−	^227Fr	5/2(+#)
^228Rn		86	142	228,03799(44)#	65(2) с	β^−	^228Fr	0+
^229Rn[4]		86	143	229,0426536(141)	12(1) с	β^−	^229Fr
^230Rn[5]		86	144			β^−	^230Fr	0+
^231Rn[6]		86	145			β^−	^231Fr

1. Промежуточный продукт распада урана-238
2. Промежуточный продукт распада урана-235
3. Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ^220Ra
4. Промежуточный продукт распада тория-232
5. Двойной бета-распад этого изотопа был теоретически предположен, но этот канал распада не был экспериментально обнаружен.
6. Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ^222Ra

Пояснения к таблице

• Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.

• Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

• Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

• Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

1. Радон : [арх. 17 октября 2022] / Аликберова Л. Ю. // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
2. Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
3. Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.
4. Neidherr, D.; Audi, G.; Beck, D.; Baum, K.; Böhm, Ch.; Breitenfeldt, M.; Cakirli, R. B.; Casten, R. F.; George, S.; Herfurth, F.; Herlert, A.; Kellerbauer, A.; Kowalska, M.; Lunney, D.; Minaya-Ramirez, E.; Naimi, S.; Noah, E.; Penescu, L.; Rosenbusch, M.; Schwarz, S.; Schweikhard, L.; Stora, T. (19 March 2009). "Discovery of ^229Rn and the Structure of the Heaviest Rn and Ra Isotopes from Penning-Trap Mass Measurements". Physical Review Letters. 102 (11): 112501–1–112501–5. Bibcode:2009PhRvL.102k2501N. doi:10.1103/PhysRevLett.102,112501. PMID 19392194.
5. Nudat 2  (неопр.). Дата обращения: 6 февраля 2022. Архивировано 2 августа 2020 года.
6. [1] Архивная копия от 2 августа 2020 на Wayback Machine"

Литература

• Массы изотопов приведены согласно
  • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties (англ.) // Nuclear Physics : journal. — 2003. — Vol. 729. — P. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Архивировано 23 сентября 2008 года.
• Состав атомов изотопов и стандартные атомные массы приведены согласно :
  • J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor. Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry : journal. — 2003. — Vol. 75, no. 6. — P. 683—800. — doi:10.1351/pac200375060683.
  • M. E. Wieser. Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry : journal. — 2006. — Vol. 78, no. 11. — P. 2051—2066. — doi:10.1351/pac200678112051.
• Периоды полураспада, значения спинов и данные об изомерах приведены согласно
  • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties (англ.) // Nuclear Physics : journal. — 2003. — Vol. 729. — P. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Архивировано 23 сентября 2008 года.
  • National Nuclear Data Center. NuDat 2.1 database  (неопр.). Brookhaven National Laboratory. Дата обращения: сентябрь 2005. Архивировано 11 мая 2012 года.
  • N. E. Holden. Table of the Isotopes // CRC Handbook of Chemistry and Physics^[англ.] (англ.) / D. R. Lide. — 85th. — CRC Press, 2004. — P. Section 11. — ISBN 978-0849304859.