Изотопы хрома

Изотопы хрома — разновидности химического элемента хрома, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы хрома с массовыми числами от 42 до 67 (количество протонов 24, нейтронов от 18 до 43) и 2 ядерных изомера.

Природный хром представляет собой смесь четырех стабильных изотопов:

  • 50Cr (изотопная распространённость 4,345 %)
  • 52Cr (изотопная распространённость 83,789 %)
  • 53Cr (изотопная распространённость 9,501 %)
  • 54Cr (изотопная распространённость 2,365 %).

Среди искусственных изотопов самый долгоживущий 51Cr (период полураспада 27 суток). Период полураспада остальных не превышает одних суток.

Изотоп 51Cr применяется в качестве источника нейтрино для испытаний нейтринных телескопов[1]. Изотоп получают облучением мишеней 50Cr в ядерных реакторах.

Таблица изотопов хрома

Символ
нуклида 		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 		Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Энергия возбуждения
42Cr 24 18 42,00643(32)# 14(3) мс
[13(+4-2) мс] 		β+ (>99,9%) 42V 0+
2p (<0,1%) 40Ti
43Cr 24 19 42,99771(24)# 21,6(7) мс β+ (71%) 43V (3/2+)
β+, p (23%) 42Ti
β+, 2p (6%) 41Sc
β+, α (<0,1%) 39Sc
44Cr 24 20 43,98555(5)# 54(4) мс
[53(+4-3) мс] 		β+ (93%) 44V 0+
β+, p (7%) 43Ti
45Cr 24 21 44,97964(54) 50(6) мс β+ (73%) 45V 7/2−#
β+, p (27%) 44Ti
45mCr 50(100)# кэВ 1# мс ИП 45Cr 3/2+#
β+ 45V
46Cr 24 22 45,968359(21) 0,26(6) с β+ 46V 0+
47Cr 24 23 46,962900(15) 500(15) мс β+ 47V 3/2−
48Cr 24 24 47,954032(8) 21,56(3) ч β+ 48V 0+
49Cr 24 25 48,9513357(26) 42,3(1) мин β+ 49V 5/2−
50Cr 24 26 49,9460442(11) стабилен (>1.3⋅1018 лет)[n 1][4] 0,04345(13) 0,04294–0,04345
51Cr 24 27 50,9447674(11) 27,7025(24) сут ЭЗ 51V 7/2−
52Cr 24 28 51,9405075(8) стабилен 0+ 0,83789(18) 0,83762–0,83790
53Cr 24 29 52,9406494(8) стабилен 3/2− 0,09501(17) 0,09501–0,09553
54Cr 24 30 53,9388804(8) стабилен 0+ 0,02365(7) 0,02365–0,02391
55Cr 24 31 54,9408397(8) 3,497(3) мин β− 55Mn 3/2−
56Cr 24 32 55,9406531(20) 5,94(10) мин β− 56Mn 0+
57Cr 24 33 56,943613(2) 21,1(10) с β− 57Mn (3/2−)
58Cr 24 34 57,94435(22) 7,0(3) с β− 58Mn 0+
59Cr 24 35 58,94859(26) 460(50) мс β− 59Mn 5/2−#
59mCr 503,0(17) кэВ 96(20) мкс (9/2+)
60Cr 24 36 59,95008(23) 560(60) мс β− 60Mn 0+
61Cr 24 37 60,95472(27) 261(15) мс β− (>99,9%) 61Mn 5/2−#
β−, n (<0,1%) 60Mn
62Cr 24 38 61,95661(36) 199(9) мс β− (>99,9%) 62Mn 0+
β−, n 61Mn
63Cr 24 39 62,96186(32)# 129(2) мс β− 63Mn (1/2−)#
β−, n 62Mn
64Cr 24 40 63,96441(43)# 43(1) мс β− 64Mn 0+
65Cr 24 41 64,97016(54)# 27(3) мс β− 65Mn (1/2−)#
66Cr 24 42 65,97338(64)# 10(6) мс β− 66Mn 0+
67Cr 24 43 66,97955(75)# 10# мс
[>300 нс] 		β− 67Mn 1/2−#
  1. ↑ Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в 50Ti

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.
  • Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада.
  • 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. ↑ Разработка технологии для создания источника нейтрино на основе изотопа Cr-51. Дата обращения: 4 декабря 2018. Архивировано 5 декабря 2018 года.
  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. ↑ 1 2 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.Открытый доступ
  4. ↑ Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.Открытый доступ