Изотопы Осмия
Изотопы осмия — разновидности химического элемента осмия, имеющие разное количество нейтронов в ядре.
Известны изотопы осмия с массовыми числами от 161 до 197 (количество протонов 76, нейтронов от 85 до 121), и 9 ядерных изомеров.
Природный осмий состоит из смеси семи изотопов. Пять из них являются стабильными:
- 187Os (изотопная распространенность 1,96 %)
- 188Os (изотопная распространенность 13,24 %)
- 189Os (изотопная распространенность 16,15 %)
- 190Os (изотопная распространенность 26,26 %)
- 192Os (изотопная распространенность 40,78 %)
Еще два изотопа имеют огромные периоды полураспада, много больше возраста Вселенной:
- 184Os (изотопная распространенность 0,02 %), период полураспада 3,0⋅1013 лет
- 186Os (изотопная распространенность 1,59 %), период полураспада 2,0⋅1015 лет
Согласно расчётам, стабильные изотопы тоже могут быть нестабильны, но экспериментально их распад не наблюдался. Самым долгоживущим из искусственных изотопов является 194Os с периодом полураспада 6 лет.
Изотоп осмий-187 является результатом распада изотопа рения 187Re с периодом полураспада 4,56⋅1010 лет. Соотношения изотопного состава 187Os/188Os и 187Re/188Os позволяют определять возраст горных пород и метеоритов (рений-осмиевый метод). Также известен иридиево-осмиевый метод радиоизотопного датирования, применявшийся для анализа кварцев из пограничного слоя, разделяющего меловой и третичный периоды.
Таблица изотопов осмия
| Символ нуклида | Z(p) | N(n) | Масса изотопа (а. е. м.) | Период полураспада (T1/2) | Канал распада | Продукт распада | Спин и чётность ядра | Распространённость изотопа в природе | Диапазон изменения изотопной распространённости в природе |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | |||||||||
| 161Os | 76 | 85 | 0,64(6) мс | α | 157W | ||||
| 162Os | 76 | 86 | 161,98443(54)# | 1,87(18) мс | α | 158W | 0+ | ||
| 163Os | 76 | 87 | 162,98269(43)# | 5,5(6) мс | α | 159W | 7/2−# | ||
| β+, p (редко) | 162W | ||||||||
| β+ (редко) | 163Re | ||||||||
| 164Os | 76 | 88 | 163,97804(22) | 21(1) мс | α (98%) | 160W | 0+ | ||
| β+ (2%) | 164Re | ||||||||
| 165Os | 76 | 89 | 164,97676(22)# | 71(3) мс | α (60%) | 161W | (7/2−) | ||
| β+ (40%) | 165Re | ||||||||
| 166Os | 76 | 90 | 165,972691(20) | 216(9) мс | α (72%) | 162W | 0+ | ||
| β+ (28%) | 166Re | ||||||||
| 167Os | 76 | 91 | 166,97155(8) | 810(60) мс | α (67%) | 163W | 3/2−# | ||
| β+ (33%) | 167Re | ||||||||
| 168Os | 76 | 92 | 167,967804(13) | 2,06(6) с | β+ (51%) | 168Re | 0+ | ||
| α (49%) | 164W | ||||||||
| 169Os | 76 | 93 | 168,967019(27) | 3,40(9) с | β+ (89%) | 169Re | 3/2−# | ||
| α (11%) | 165W | ||||||||
| 170Os | 76 | 94 | 169,963577(12) | 7,46(23) с | β+ (91,4%) | 170Re | 0+ | ||
| α (8,6%) | 166W | ||||||||
| 171Os | 76 | 95 | 170,963185(20) | 8,3(2) с | β+ (98,3%) | 171Re | (5/2−) | ||
| α (1,7%) | 167W | ||||||||
| 172Os | 76 | 96 | 171,960023(16) | 19,2(5) с | β+ (98,9%) | 172Re | 0+ | ||
| α (1,1%) | 168W | ||||||||
| 173Os | 76 | 97 | 172,959808(16) | 22,4(9) с | β+ (99,6%) | 173Re | (5/2−) | ||
| α (0,4%) | 169W | ||||||||
| 174Os | 76 | 98 | 173,957062(12) | 44(4) с | β+ (99,97%) | 174Re | 0+ | ||
| α (0,024%) | 170W | ||||||||
| 175Os | 76 | 99 | 174,956946(15) | 1,4(1) мин | β+ | 175Re | (5/2−) | ||
| 176Os | 76 | 100 | 175,95481(3) | 3,6(5) мин | β+ | 176Re | 0+ | ||
| 177Os | 76 | 101 | 176,954965(17) | 3,0(2) мин | β+ | 177Re | 1/2− | ||
| 178Os | 76 | 102 | 177,953251(18) | 5,0(4) мин | β+ | 178Re | 0+ | ||
| 179Os | 76 | 103 | 178,953816(19) | 6,5(3) мин | β+ | 179Re | (1/2−) | ||
| 180Os | 76 | 104 | 179,952379(22) | 21,5(4) мин | β+ | 180Re | 0+ | ||
| 181Os | 76 | 105 | 180,95324(3) | 105(3) мин | β+ | 181Re | 1/2− | ||
| 181m1Os | 48,9(2) кэВ | 2,7(1) мин | β+ | 181Re | (7/2)− | ||||
| 181m2Os | 156,5(7) кэВ | 316(18) нс | (9/2)+ | ||||||
| 182Os | 76 | 106 | 181,952110(23) | 22,10(25) ч | ЭЗ | 182Re | 0+ | ||
| 183Os | 76 | 107 | 182,95313(5) | 13,0(5) ч | β+ | 183Re | 9/2+ | ||
| 183mOs | 170,71(5) кэВ | 9,9(3) ч | β+ (85%) | 183Re | 1/2− | ||||
| ИП (15%) | 183Os | ||||||||
| 184Os | 76 | 108 | 183,9524891(14) | 3,0⋅1013 лет | α | 180W | 0+ | 2(1)⋅10−4 | |
| 185Os | 76 | 109 | 184,9540423(14) | 93,6(5) сут | ЭЗ | 185Re | 1/2− | ||
| 185m1Os | 102,3(7) кэВ | 3,0(4) мкс | (7/2−)# | ||||||
| 185m2Os | 275,7(8) кэВ | 0,78(5) мкс | (11/2+) | ||||||
| 186Os | 76 | 110 | 185,9538382(15) | 2,0(11)⋅1015 лет | α | 182W | 0+ | 0,0159(3) | |
| 187Os | 76 | 111 | 186,9557505(15) | стабилен (>3,2⋅1015 лет) | 1/2− | 0,0196(2) | |||
| 188Os | 76 | 112 | 187,9558382(15) | стабилен (>3,3⋅1018 лет) | 0+ | 0,1324(8) | |||
| 189Os | 76 | 113 | 188,9581475(16) | стабилен (>3,3⋅1015 лет) | 3/2− | 0,1615(5) | |||
| 189mOs | 30,812(15) кэВ | 5,81(6) ч | ИП | 189Os | 9/2− | ||||
| 190Os | 76 | 114 | 189,9584470(16) | стабилен (>1,2⋅1019 лет) | 0+ | 0,2626(2) | |||
| 190mOs | 1705,4(2) кэВ | 9,9(1) мин | ИП | 190Os | (10)− | ||||
| 191Os | 76 | 115 | 190,9609297(16) | 15,4(1) сут | β− | 191Ir | 9/2− | ||
| 191mOs | 74,382(3) кэВ | 13,10(5) ч | ИП | 191Os | 3/2− | ||||
| 192Os | 76 | 116 | 191,9614807(27) | стабилен (>5,3⋅1019 лет) | 0+ | 0,4078(19) | |||
| 192mOs | 2015,40(11) кэВ | 5,9(1) с | ИП (87%) | 192Os | (10−) | ||||
| β− (13%) | 192Ir | ||||||||
| 193Os | 76 | 117 | 192,9641516(27) | 30,11(1) ч | β− | 193Ir | 3/2− | ||
| 194Os | 76 | 118 | 193,9651821(28) | 6,0(2) лет | β− | 194Ir | 0+ | ||
| 195Os | 76 | 119 | 194,96813(54) | 6,5 мин | β− | 195Ir | 3/2−# | ||
| 196Os | 76 | 120 | 195,96964(4) | 34,9(2) мин | β− | 196Ir | 0+ | ||
| 197Os | 76 | 121 | 2,8(6) мин | ||||||
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. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
- 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.