銣 (Rb,原子質量單位 :85.4678(3))共有45個同位素 ,不包括核同质异能素 共有32種,其中有2個天然存在,但只有一種同位素是穩定 的,除了85 Rb 和87 Rb 之外,還有24種人工合成的放射性同位素 。它們的半衰期 都在3個月以內,因此幾乎沒有應用價值。
天然的銣元素中,含有兩種銣的同位素,其中85 Rb 佔72.2%,87 Rb 佔27.8%。87 Rb 具有微弱的放射性,其半衰期超過1010 年[ 2] [ 3] ,但這樣的放射強度足以在30至60天使相機底片霧化或曝光並留下影像[ 4] [ 5] 。
在銣的同位素中,質量數少於73 Rb 的多半進行质子发射 衰變、74 Rb 至84 Rb 則進行正電子發射 ,其中有少數的76 Rb 會進行α衰變 ,更重的同位素則都進行貝他衰變 ,但有少部分會伴隨中子發射 衰變。
銣-76
銣-76是銣的同位素中一種人造的放射性同位素 ,半衰期約為36秒。大部分的76 Rb 會進行正電子發射 ,一種貝他衰變 ,衰變成76 Kr ,但有極少數的76 Rb (約3千萬分之一)會再進行阿伐衰變 ,而變成76 Sr[ 6] 。76 Rb 有一種核同质异能素 ,76m Rb ,激發能量約為30萬電子伏特,但其半衰期比76 Rb 少很多,只有約3奈秒。
銣-82
銣-82是銣的同位素中一種人造的放射性同位素 ,可經鍶-82的電子捕獲 衰變過程產生,反應半生期 約為25.36天。銣-82會再經正電子發射 衰變為穩定的82 Kr ,半衰期為76秒[ 6] [ 7] 。82 Rb 有一種核同质异能素 ,82m Rb ,激發能量約為69 千 電子伏特 ,半衰期較長,約六個半小時[ 6] ,但有超過九成的82m Rb 會跟82 Rb 一樣進行正電子發射 衰變為82 Kr ,只有少數的82m Rb 會經核異構轉變 變回82 Rb[ 6] 。銣-82可用於正電子發射電腦斷層掃描 ,但由於82 Rb 的半衰期只有76秒,所以必須從靠近病人的鍶-82衰變而得。[ 8] [ 9]
銣-85
銣-85是銣的同位素中唯一穩定 的同位素,存在於天然的銣礦中[ 10] ,豐度 約佔72%,其餘為銣-87,因此天然銣礦中有微弱的放射性[ 2] [ 3] 。銣-85是核裂變產物之一。
銣-87
銣-87是銣的同位素之一,其存在於天然的銣礦中銣-87,結合能高達757853 keV,豐度約佔兩成,但其具有微弱的放射性,半衰期 為7010488000000000000♠ 4.88× 1010 年,比宇宙年齡 7010137980000000000♠ 13.798× 109 年還要長約三倍[ 11] ,因此87 Rb 可以視為近似穩定或天然放射性 同位素。且87 Rb 是一種原始核素 ,在地球形成時便已存在。87 Rb 會進行β衰變 ,在放射一個電子 (β粒子 )和微中子 後會衰變成穩定的87 Sr ,在地質學 與礦物學 中,這個特性可以用來分析一些岩石的年齡,此種定年方發稱為銣-鍶定年法 。[ 12] [ 13] 此外,87 Rb 是激光冷卻 和玻色–愛因斯坦凝聚 應用上最常用的一種原子[ 14] [ 15] 。87 Rb 也可以連同其他鹼金屬,來開發無自旋交換弛豫原子磁強計。[ 16]
87 Rb 也是核裂變產物之一。
圖表
符號
Z
N
同位素質量(u )[ n 1] [ n 2]
半衰期 [ n 1] [ n 2] [ n 3]
衰變 方式 [ 6]
衰變 產物 [ n 4] [ n 5]
原子核 自旋 [ n 1]
相對豐度 (莫耳 分率)[ n 2]
相對豐度 的變化量 (莫耳 分率)
激發能量[ n 1] [ n 2]
71 Rb
37
34
70.96532(54)#
p
70 Kr
5/2−#
72 Rb
37
35
71.95908(54)#
<1.5 µs
p
71 Kr
3+#
72m Rb
100(100)# keV
1# µs
p
71 Kr
1−#
73 Rb
37
36
72.95056(16)#
<30 ns
p
72 Kr
3/2−#
74 Rb
37
37
73.944265(4)
64.76(3) ms
β+
74 Kr
(0+)
75 Rb
37
38
74.938570(8)
19.0(12) s
β+
75 Kr
(3/2−)
76 Rb
37
39
75.9350722(20)
36.5(6) s
β+
76 Kr
1(−)
β+ , α (3.8×10−7 %)
72 Se
76m Rb
316.93(8) keV
3.050(7) µs
(4+)
77 Rb
37
40
76.930408(8)
3.77(4) min
β+
77 Kr
3/2−
78 Rb
37
41
77.928141(8)
17.66(8) min
β+
78 Kr
0(+)
78m Rb
111.20(10) keV
5.74(5) min
β+ (90%)
78 Kr
4(−)
IT (10%)
78 Rb
79 Rb
37
42
78.923989(6)
22.9(5) min
β+
79 Kr
5/2+
80 Rb
37
43
79.922519(7)
33.4(7) s
β+
80 Kr
1+
80m Rb
494.4(5) keV
1.6(2) µs
6+
81 Rb
37
44
80.918996(6)
4.570(4) h
β+
81 Kr
3/2−
81m Rb
86.31(7) keV
30.5(3) min
IT (97.6%)
81 Rb
9/2+
β+ (2.4%)
81 Kr
82 Rb
37
45
81.9182086(30)
1.273(2) min
β+
82 Kr
1+
82m Rb
69.0(15) keV
6.472(5) h
β+ (99.67%)
82 Kr
5−
IT (.33%)
82 Rb
83 Rb
37
46
82.915110(6)
86.2(1) d
ε
83 Kr
5/2−
83m Rb
42.11(4) keV
7.8(7) ms
IT
83 Rb
9/2+
84 Rb
37
47
83.914385(3)
33.1(1) d
β+ (96.2%)
84 Kr
2−
β− (3.8%)
84 Sr
84m Rb
463.62(9) keV
20.26(4) min
IT (>99.9%)
84 Rb
6−
β+ (<.1%)
84 Kr
85 Rb[ n 6]
37
48
84.911789738(12)
稳定
5/2−
0.7217(2)
86 Rb
37
49
85.91116742(21)
18.642(18) d
β− (99.9948%)
86 Sr
2−
ε (.0052%)
86 Kr
86m Rb
556.05(18) keV
1.017(3) min
IT
86 Rb
6−
87 Rb[ n 7] [ n 8] [ n 6]
37
50
86.909180527(13)
4.923(22)×1010 y
β−
87 Sr
3/2−
0.2783(2)
88 Rb
37
51
87.91131559(17)
17.773(11) min
β−
88 Sr
2−
89 Rb
37
52
88.912278(6)
15.15(12) min
β−
89 Sr
3/2−
90 Rb
37
53
89.914802(7)
158(5) s
β−
90 Sr
0−
90m Rb
106.90(3) keV
258(4) s
β− (97.4%)
90 Sr
3−
IT (2.6%)
90 Rb
91 Rb
37
54
90.916537(9)
58.4(4) s
β−
91 Sr
3/2(−)
92 Rb
37
55
91.919729(7)
4.492(20) s
β− (99.98%)
92 Sr
0−
β− , n (.0107%)
91 Sr
93 Rb
37
56
92.922042(8)
5.84(2) s
β− (98.65%)
93 Sr
5/2−
β− , n (1.35%)
92 Sr
93m Rb
253.38(3) keV
57(15) µs
(3/2−,5/2−)
94 Rb
37
57
93.926405(9)
2.702(5) s
β− (89.99%)
94 Sr
3(−)
β− , n (10.01%)
93 Sr
95 Rb
37
58
94.929303(23)
377.5(8) ms
β− (91.27%)
95 Sr
5/2−
β− , n (8.73%)
94 Sr
96 Rb
37
59
95.93427(3)
202.8(33) ms
β− (86.6%)
96 Sr
2+
β− , n (13.4%)
95 Sr
96m Rb
0(200)# keV
200# ms [>1 ms]
β−
96 Sr
1(−#)
IT
96 Rb
β− , n
95 Sr
97 Rb
37
60
96.93735(3)
169.9(7) ms
β− (74.3%)
97 Sr
3/2+
β− , n (25.7%)
96 Sr
98 Rb
37
61
97.94179(5)
114(5) ms
β− (86.14%)
98 Sr
(0,1)(−#)
β− , n (13.8%)
97 Sr
β− , 2n (.051%)
96 Sr
98m Rb
290(130) keV
96(3) ms
β−
97 Sr
(3,4)(+#)
99 Rb
37
62
98.94538(13)
50.3(7) ms
β− (84.1%)
99 Sr
(5/2+)
β− , n (15.9%)
98 Sr
100 Rb
37
63
99.94987(32)#
51(8) ms
β− (94.25%)
100 Sr
(3+)
β− , n (5.6%)
99 Sr
β− , 2n (.15%)
98 Sr
101 Rb
37
64
100.95320(18)
32(5) ms
β− (69%)
101 Sr
(3/2+)#
β− , n (31%)
100 Sr
102 Rb
37
65
101.95887(54)#
37(5) ms
β− (82%)
102 Sr
β− , n (18%)
101 Sr
^ 1.0 1.1 1.2 1.3 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,僅為理論推測。
^ 2.0 2.1 2.2 2.3 用括號括起來的數據代表不確定性。
^ 半衰期超过5亿年的同位素以粗體 表示。
^ 穩定 的衰變產物以粗體 表示。
^ 半衰期超过5亿年的衰变产物以粗斜体 表示。
^ 6.0 6.1 核裂变产物
^ 原始 放射性同位素
^ 用於銣鍶定年
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穩定9個
穩定6個
穩定5個
穩定4個
穩定3個
穩定2個
穩定1個
1億年〜
1万年〜
10年〜
100日〜
1日〜
1時〜
10分〜
1分〜
10秒〜
1秒〜
不到1秒
幻數
穩定9個
穩定6個
穩定5個
穩定4個
穩定3個
穩定2個
穩定1個
1億年〜
1万年〜
10年〜
100日〜
1日〜
1時〜
10分〜
1分〜
10秒〜
1秒〜
不到1秒
幻數