Đồng vị của franci
Franci (Fr) không có đồng vị bền. Nguyên tử khối chuẩn cũng chưa rõ ràng. Đồng vị bền nhất là 223Fr có chu kỳ bán rã là 22 phút, có mặt trong tự nhiên ở dạng vết, là một sản phẩm phân rã trung gian của 235U. Đồng vị tự nhiên khác là 221Fr.
Trong số các nguyên tố có đồng vị ổn định nhất đã được xác định một cách chắc chắn, franci là không bền nhất. Tất cả các nguyên tố có số nguyên tử lớn hơn hoặc bằng 106 (Seaborgi) có các đồng vị bền nhất ngắn hơn Franci, nhưng các nguyên tố này chỉ có một số nhỏ tương đối các đồng vị được phát hiện, do vậy, có khả năng một đồng vị chưa được biết đến có chu kỳ bán rã dài hơn.
Năm 1939, nhà nữ bác học người Pháp tên là M. Perey đã phát hiện ra nguyên tố có số thứ tự 87, sau khi tách được nguyên tố này ra từ các sảm phẩm phân rã actini và đặt tên là franci để ghi danh nước Pháp tổ quốc của bà Ngoài đồng vị có chu kỳ bán rã dài nhất 223Fr (t1/2 = 22 phút), còn có 17 đồng vị khác của Franci có chu kỳ bán rã ngắn, thường điều chế nhân tạo, chủ yếu bằng phản ứng va chạm khi bắn phá trực tiếp hạt nhân thori bằng hạt α năng lượng cao. Các đồng vị ngắn ngày của Franci cũng hình thành trong sự phân rã α các đồng vị của actini.
Franci có mặt trong quặng Urani với hàm lượng vô cùng nhỏ (7,7.1014 nguyên tử 235U, tức là 3.1018 nguyên tử Urani tự nhiên mới có một nguyên tử Franci). Theo các tính toán, tổng khối lượng Franci có trong vỏ trái đất (tính đến chiều sâu 1,6 km) là 24,5 g.
Danh sách các đồng vị
| Ký hiệu hạt nhân | Tên lịch sử | Z(p) | N(n) | Khối lượng đồng vị (u) | Bán rã | Cơ chế phân rã[1][n 1] | Đồng vị con | Spin hạt nhân | Hợp phần đồng vị đại diện (tỉ lệ mole) | range of natural variation (tỉ lệ mole) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Năng lượng kích thích | ||||||||||
| 199Fr | 87 | 112 | 199.00726(4) | 16(7) ms | 1/2+# | |||||
| 200Fr | 87 | 113 | 200.00657(8) | 24(10) ms | α | 196At | 3+# | |||
| 200mFr | 60(110) keV | 650(210) ms | α | 196At | 10-# | |||||
| IT (rare) | 200Fr | |||||||||
| 201Fr | 87 | 114 | 201.00386(8) | 67(3) ms | α (99%) | 197At | (9/2-) | |||
| β+ (1%) | 201Rn | |||||||||
| 202Fr | 87 | 115 | 202.00337(5) | 290(30) ms | α (97%) | 198At | (3+) | |||
| β+ (3%) | 202Rn | |||||||||
| 202mFr | 330(90)# keV | 340(40) ms | α (97%) | 198At | (10-) | |||||
| β+ (3%) | 202Rn | |||||||||
| 203Fr | 87 | 116 | 203.000925(17) | 0.55(2) s | α (95%) | 199At | (9/2-)# | |||
| β+ (5%) | 203Rn | |||||||||
| 204Fr | 87 | 117 | 204.000653(26) | 1.7(3) s | α (96%) | 200At | (3+) | |||
| β+ (4%) | 204Rn | |||||||||
| 204m1Fr | 50(4) keV | 2.6(3) s | α (90%) | 200At | (7+) | |||||
| β+ (10%) | 204Rn | |||||||||
| 204m2Fr | 326(4) keV | 1.7(6) s | (10-) | |||||||
| 205Fr | 87 | 118 | 204.998594(8) | 3.80(3) s | α (99%) | 201At | (9/2-) | |||
| β+ (1%) | 205Rn | |||||||||
| 206Fr | 87 | 119 | 205.99867(3) | ~16 s | β+ (58%) | 206Rn | (2+,3+) | |||
| α (42%) | 202At | |||||||||
| 206m1Fr | 190(40) keV | 15.9(1) s | (7+) | |||||||
| 206m2Fr | 730(40) keV | 700(100) ms | (10-) | |||||||
| 207Fr | 87 | 120 | 206.99695(5) | 14.8(1) s | α (95%) | 203At | 9/2- | |||
| β+ (5%) | 207Rn | |||||||||
| 208Fr | 87 | 121 | 207.99714(5) | 59.1(3) s | α (90%) | 204At | 7+ | |||
| β+ (10%) | 208Rn | |||||||||
| 209Fr | 87 | 122 | 208.995954(16) | 50.0(3) s | α (89%) | 205At | 9/2- | |||
| β+ (11%) | 209Rn | |||||||||
| 210Fr | 87 | 123 | 209.996408(24) | 3.18(6) min | α (60%) | 206At | 6+ | |||
| β+ (40%) | 210Rn | |||||||||
| 211Fr | 87 | 124 | 210.995537(23) | 3.10(2) min | α (80%) | 207At | 9/2- | |||
| β+ (20%) | 211Rn | |||||||||
| 212Fr | 87 | 125 | 211.996202(28) | 20.0(6) min | β+ (57%) | 212Rn | 5+ | |||
| α (43%) | 208At | |||||||||
| 213Fr | 87 | 126 | 212.996189(8) | 34.6(3) s | α (99.45%) | 209At | 9/2- | |||
| β+ (.55%) | 213Rn | |||||||||
| 214Fr | 87 | 127 | 213.998971(9) | 5.0(2) ms | α | 210At | (1-) | |||
| 214m1Fr | 123(6) keV | 3.35(5) ms | α | 210At | (8-) | |||||
| 214m2Fr | 638(6) keV | 103(4) ns | (11+) | |||||||
| 214m3Fr | 6477+Y keV | 108(7) ns | (33+) | |||||||
| 215Fr | 87 | 128 | 215.000341(8) | 86(5) ns | α | 211At | 9/2- | |||
| 216Fr | 87 | 129 | 216.003198(15) | 0.70(2) µs | α | 212At | (1-) | |||
| β+ (2×10−7%) | 216Rn | |||||||||
| 217Fr | 87 | 130 | 217.004632(7) | 16.8(19) µs | α | 213At | 9/2- | |||
| 218Fr | 87 | 131 | 218.007578(5) | 1.0(6) ms | α | 214At | 1- | |||
| 218m1Fr | 86(4) keV | 22.0(5) ms | α | 214At | ||||||
| IT (rare) | 218Fr | |||||||||
| 218m2Fr | 200(150)# keV | high | ||||||||
| 219Fr | 87 | 132 | 219.009252(8) | 20(2) ms | α | 215At | 9/2- | |||
| 220Fr | 87 | 133 | 220.012327(4) | 27.4(3) s | α (99.65%) | 216At | 1+ | |||
| β− (.35%) | 220Ra | |||||||||
| 221Fr | 87 | 134 | 221.014255(5) | 4.9(2) min | α (99.9%) | 217At | 5/2- | Trace[n 2] | ||
| β− (.1%) | 221Ra | |||||||||
| CD (8.79×10−11%) | 207Tl 14C | |||||||||
| 222Fr | 87 | 135 | 222.017552(23) | 14.2(3) min | β− | 222Ra | 2- | |||
| 223Fr | Actinium K | 87 | 136 | 223.0197359(26) | 22.00(7) min | β− (99.99%) | 223Ra | 3/2(-) | Trace[n 3] | |
| α (.006%) | 219At | |||||||||
| 224Fr | 87 | 137 | 224.02325(5) | 3.33(10) min | β− | 224Ra | 1- | |||
| 225Fr | 87 | 138 | 225.02557(3) | 4.0(2) min | β− | 225Ra | 3/2- | |||
| 226Fr | 87 | 139 | 226.02939(11) | 49(1) s | β− | 226Ra | 1- | |||
| 227Fr | 87 | 140 | 227.03184(11) | 2.47(3) min | β− | 227Ra | 1/2+ | |||
| 228Fr | 87 | 141 | 228.03573(22)# | 38(1) s | β− | 228Ra | 2- | |||
| 229Fr | 87 | 142 | 229.03845(4) | 50.2(4) s | β− | 229Ra | (1/2+)# | |||
| 230Fr | 87 | 143 | 230.04251(48)# | 19.1(5) s | β− | 230Ra | ||||
| 231Fr | 87 | 144 | 231.04544(50)# | 17.6(6) s | β− | 231Ra | (1/2+)# | |||
| 232Fr | 87 | 145 | 232.04977(69)# | 5(1) s | β− | 232Ra | ||||
Chú thích
- Các trị được đánh dấu # không thực sự có nguồn gốc từ dữ liệu thí nghiệm, nhưng ít nhất một phần từ xu hướng hệ thống. Các spin với các argument yếu được đặt trong dấu ngoặc.
- Các giá trị không chắc chắn được đưa ra dạng ngắn gọn trong dấu ngoặc theo sau là các con số cuối tương ứng. Giá trị không chắc chắn biểu thị độ lệch chuẩn, ngoại trừ phần đồng vị và khối lượng nguyên tử chuẩn từ IUPAC mà sử dụng không chắc chắn mở rộng.
Tham khảo
- Isotope masses from:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). “The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties” (PDF). Nuclear Physics A. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 23 tháng 9 năm 2008. Truy cập ngày 18 tháng 9 năm 2015.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
- Isotopic compositions and standard atomic masses from:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). “Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
- M. E. Wieser (2006). “Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051. Tóm lược dễ hiểu.
- Half-life, spin, and isomer data selected from the following sources. See editing notes on this article's talk page.
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). “The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties” (PDF). Nuclear Physics A. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bản gốc (PDF) lưu trữ ngày 23 tháng 9 năm 2008. Truy cập ngày 18 tháng 9 năm 2015.Quản lý CS1: nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
- National Nuclear Data Center. “NuDat 2.1 database”. Brookhaven National Laboratory. Truy cập tháng 9 năm 2005. Kiểm tra giá trị ngày tháng trong:
|ngày truy cập=(trợ giúp) - N. E. Holden (2004). “Table of the Isotopes”. Trong D. R. Lide (biên tập). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản 85). CRC Press. Section 11. ISBN 978-0-8493-0485-9.