Wikipedia

Isotop timbal

nuklida dengan nomor atom 82 tetapi dengan nomor massa berbeda
(Dialihkan dari Timbal-188)

Timbal (82Pb) memiliki empat isotop stabil: 204Pb, 206Pb, 207Pb, dan 208Pb. Timbal-204 sepenuhnya merupakan nuklida primordial dan bukan merupakan nuklida radiogenik. Tiga isotop timbal-206, timbal-207, dan timbal-208 mewakili ujung dari tiga rantai peluruhan: deret uranium (atau deret radium), deret aktinium, dan deret torium, masing-masing; rantai peluruhan keempat, deret neptunium, berakhir dengan isotop talium 205Tl. Tiga deret yang diakhiri dengan timbal mewakili produk rantai peluruhan dari 238U, 235U, dan 232Th primordial yang berumur panjang, masing-masing. Namun, masing-masing dari mereka juga terjadi, sampai batas tertentu, sebagai isotop primordial yang dibuat dalam supernova, daripada secara radiogenik sebagai produk anak. Rasio tetap timbal-204 dengan jumlah primordial dari isotop timbal lainnya dapat digunakan sebagai dasar untuk memperkirakan jumlah ekstra timbal radiogenik yang ada dalam batuan sebagai akibat peluruhan uranium dan torium. (Lihat penanggalan timbal–timbal dan penanggalan uranium–timbal).

Isotop utama timbal
Iso­top Peluruhan
kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk
202Pb sintetis 5,25(28)×104 thn ε 202Tl
204Pb 1,4% stabil
205Pb renik 1,73(7)×107 thn ε 205Tl
206Pb 24,1% stabil
207Pb 22,1% stabil
208Pb 52,4% stabil
209Pb renik 3,253(14) jam β− 209Bi
210Pb renik 22,20(22) thn β− 210Bi
211Pb renik 36,1(2) mnt β− 211Bi
212Pb renik 10,64(1) jam β− 212Bi
214Pb renik 26,8(9) mnt β− 214Bi
Kelimpahan isotop sangat bervariasi menurut sampel
Berat atom standar Ar°(Pb)
  • [206,14, 207,94]
  • 207,2±1,1 (diringkas)[1]

Radioisotop yang berumur paling panjang adalah 205Pb dengan waktu paruh 17,3 juta tahun dan 202Pb dengan waktu paruh 52.500 tahun. Radioisotop alami yang berumur lebih pendek, 210Pb dengan waktu paruh 22,2 tahun, berguna untuk mempelajari kronologi sedimentasi sampel lingkungan pada skala waktu yang lebih pendek dari 100 tahun.[2]

Kelimpahan relatif dari empat isotop stabil adalah sekitar 1,5%, 24%, 22%, dan 52,5%, digabungkan untuk memberikan berat atom standar (rata-rata tertimbang kelimpahan isotop stabil) sebesar 207,2(1). Timbal adalah unsur dengan isotop stabil terberat, 208Pb. (Isotop yang lebih masif, 209Bi, dahulu dianggap stabil, sebenarnya memiliki waktu paruh 2,01×1019 tahun.) 208Pb juga merupakan isotop ajaib ganda, karena memiliki 82 proton dan 126 neutron. Ia adalah nuklida ajaib ganda terberat yang pernah diketahui. Sebanyak 43 isotop timbal sekarang diketahui, termasuk spesies sintetis yang sangat tidak stabil.

Keempat isotop primordial timbal semuanya stabil secara pengamatan, artinya mereka diprediksi mengalami peluruhan radioaktif tetapi belum ada peluruhan yang diamati. Keempat isotop ini diprediksi mengalami peluruhan alfa dan menjadi isotop raksa yang bersifat radioaktif atau stabil secara pengamatan. 204Pb diperkirakan memiliki waktu paruh 1,4×1020 tahun, sedangkan tiga yang lebih berat memiliki waktu paruh diperkirakan berada di atas 1021 tahun. 208Pb memiliki perkiraan waktu peluruhan terlama (2,6×1021 tahun), mungkin karena ia adalah isotop ajaib ganda.

Dalam keadaan terionisasi penuh, isotop 205Pb juga menjadi stabil.[3] 212Pb, dengan waktu paruh 10,64 jam, dan anaknya yang merupakan pemancar alfa berumur pendek 212Bi (waktu paruh 1 jam), memberikan kemungkinan untuk sintesis dengan kehilangan radioaktivitas minimum selama persiapan.[4]

Daftar isotop

sunting
Nuklida[5]
[n 1] 		Nama
historis 		Z N Massa isotop (Da)[6]
[n 2][n 3] 		Waktu paruh
 Mode
peluruhan
[n 4] 		Isotop
anak
[n 5][n 6] 		Spin dan
paritas
[n 7][n 8] 		Kelimpahan alami (fraksi mol)
Energi eksitasi[n 8] Proporsi normal Rentang variasi
178Pb 82 96 178,003830(26) 0,23(15) mdtk α 174Hg 0+
179Pb 82 97 179,00215(21)# 3,9(1,1) mdtk α 175Hg (9/2−)
180Pb 82 98 179,997918(22) 4,5(11) mdtk α 176Hg 0+
181Pb 82 99 180,99662(10) 45(20) mdtk α (98%) 177Hg (9/2−)
β+ (2%) 181Tl
182Pb 82 100 181,992672(15) 60(40) mdtk
[55(+40−35) mdtk] 		α (98%) 178Hg 0+
β+ (2%) 182Tl
183Pb 82 101 182,99187(3) 535(30) mdtk α (94%) 179Hg (3/2−)
β+ (6%) 183Tl
183mPb 94(8) keV 415(20) mdtk α 179Hg (13/2+)
β+ (langka) 183Tl
184Pb 82 102 183,988142(15) 490(25) mdtk α 180Hg 0+
β+ (langka) 184Tl
185Pb 82 103 184,987610(17) 6,3(4) dtk α 181Hg 3/2−
β+ (langka) 185Tl
185mPb 60(40)# keV 4,07(15) dtk α 181Hg 13/2+
β+ (langka) 185Tl
186Pb 82 104 185,984239(12) 4,82(3) dtk α (56%) 182Hg 0+
β+ (44%) 186Tl
187Pb 82 105 186,983918(9) 15,2(3) dtk β+ 187Tl (3/2−)
α 183Hg
187mPb 11(11) keV 18,3(3) dtk β+ (98%) 187Tl (13/2+)
α (2%) 183Hg
188Pb 82 106 187,980874(11) 25,5(1) dtk β+ (91,5%) 188Tl 0+
α (8,5%) 184Hg
188m1Pb 2578,2(7) keV 830(210) ndtk (8−)
188m2Pb 2800(50) keV 797(21) ndtk
189Pb 82 107 188,98081(4) 51(3) dtk β+ 189Tl (3/2−)
189m1Pb 40(30)# keV 50,5(2,1) dtk β+ (99,6%) 189Tl 13/2+
α (0,4%) 185Hg
189m2Pb 2475(30)# keV 26(5) μdtk (10)+
190Pb 82 108 189,978082(13) 71(1) dtk β+ (99,1%) 190Tl 0+
α (0,9%) 186Hg
190m1Pb 2614,8(8) keV 150 ndtk (10)+
190m2Pb 2618(20) keV 25 μdtk (12+)
190m3Pb 2658,2(8) keV 7,2(6) μdtk (11)−
191Pb 82 109 190,97827(4) 1,33(8) mnt β+ (99,987%) 191Tl (3/2−)
α (0,013%) 187Hg
191mPb 20(50) keV 2,18(8) mnt β+ (99,98%) 191Tl 13/2(+)
α (0,02%) 187Hg
192Pb 82 110 191,975785(14) 3,5(1) mnt β+ (99,99%) 192Tl 0+
α (0,0061%) 188Hg
192m1Pb 2581,1(1) keV 164(7) ndtk (10)+
192m2Pb 2625,1(11) keV 1,1(5) μdtk (12+)
192m3Pb 2743,5(4) keV 756(21) ndtk (11)−
193Pb 82 111 192,97617(5) 5# mnt β+ 193Tl (3/2−)
193m1Pb 130(80)# keV 5,8(2) mnt β+ 193Tl 13/2(+)
193m2Pb 2612,5(5)+X keV 135(+25−15) ndtk (33/2+)
194Pb 82 112 193,974012(19) 12,0(5) mnt β+ (100%) 194Tl 0+
α (7,3×10−6%) 190Hg
195Pb 82 113 194,974542(25) ~15 mnt β+ 195Tl 3/2#-
195m1Pb 202,9(7) keV 15,0(12) mnt β+ 195Tl 13/2+
195m2Pb 1759,0(7) keV 10,0(7) μdtk 21/2−
196Pb 82 114 195,972774(15) 37(3) mnt β+ 196Tl 0+
α (3×10−5%) 192Hg
196m1Pb 1049,20(9) keV <100 ndtk 2+
196m2Pb 1738,27(12) keV <1 μdtk 4+
196m3Pb 1797,51(14) keV 140(14) ndtk 5−
196m4Pb 2693,5(5) keV 270(4) ndtk (12+)
197Pb 82 115 196,973431(6) 8,1(17) mnt β+ 197Tl 3/2−
197m1Pb 319,31(11) keV 42,9(9) mnt β+ (81%) 197Tl 13/2+
IT (19%) 197Pb
α (3×10−4%) 193Hg
197m2Pb 1914,10(25) keV 1,15(20) μdtk 21/2−
198Pb 82 116 197,972034(16) 2,4(1) jam β+ 198Tl 0+
198m1Pb 2141,4(4) keV 4,19(10) μdtk (7)−
198m2Pb 2231,4(5) keV 137(10) ndtk (9)−
198m3Pb 2820,5(7) keV 212(4) ndtk (12)+
199Pb 82 117 198,972917(28) 90(10) mnt β+ 199Tl 3/2−
199m1Pb 429,5(27) keV 12,2(3) mnt IT (93%) 199Pb (13/2+)
β+ (7%) 199Tl
199m2Pb 2563,8(27) keV 10,1(2) μdtk (29/2−)
200Pb 82 118 199,971827(12) 21,5(4) jam β+ 200Tl 0+
201Pb 82 119 200,972885(24) 9,33(3) jam EC (99%) 201Tl 5/2−
β+ (1%)
201m1Pb 629,14(17) keV 61(2) dtk 13/2+
201m2Pb 2718,5+X keV 508(5) ndtk (29/2−)
202Pb 82 120 201,972159(9) 5,25(28)×104 thn EC (99%) 202Tl 0+
α (1%) 198Hg
202m1Pb 2169,83(7) keV 3,53(1) jam IT (90,5%) 202Pb 9−
EC (9,5%) 202Tl
202m2Pb 4142,9(11) keV 110(5) ndtk (16+)
202m3Pb 5345,9(13) keV 107(5) ndtk (19−)
203Pb 82 121 202,973391(7) 51,873(9) jam EC 203Tl 5/2−
203m1Pb 825,20(9) keV 6,21(8) dtk IT 203Pb 13/2+
203m2Pb 2949,47(22) keV 480(7) mdtk 29/2−
203m3Pb 2923,4+X keV 122(4) ndtk (25/2−)
204Pb[n 9] 82 122 203,9730436(13) Stabil Secara Pengamatan[n 10] 0+ 0,014(1) 0,0104–0,0165
204m1Pb 1274,00(4) keV 265(10) ndtk 4+
204m2Pb 2185,79(5) keV 67,2(3) mnt 9−
204m3Pb 2264,33(4) keV 0,45(+10−3) μdtk 7−
205Pb 82 123 204,9744818(13) 1,73(7)×107 thn EC 205Tl 5/2−
205m1Pb 2,329(7) keV 24,2(4) μdtk 1/2−
205m2Pb 1013,839(13) keV 5,55(2) mdtk 13/2+
205m3Pb 3195,7(5) keV 217(5) ndtk 25/2−
206Pb[n 9][n 11] Radium G[7] 82 124 205,9744653(13) Stabil Secara Pengamatan[n 12] 0+ 0,241(1) 0,2084–0,2748
206m1Pb 2200,14(4) keV 125(2) μdtk 7−
206m2Pb 4027,3(7) keV 202(3) ndtk 12+
207Pb[n 9][n 13] Aktinium D 82 125 206,9758969(13) Stabil Secara Pengamatan[n 14] 1/2− 0,221(1) 0,1762–0,2365
207mPb 1633,368(5) keV 806(6) mdtk IT 207Pb 13/2+
208Pb[n 15] Torium D 82 126 207,9766521(13) Stabil Secara Pengamatan[n 16] 0+ 0,524(1) 0,5128–0,5621
208mPb 4895(2) keV 500(10) ndtk 10+
209Pb 82 127 208,9810901(19) 3,253(14) jam β− 209Bi 9/2+ Renik[n 17]
210Pb Radium D
Radiotimbal
Radio-timbal 		82 128 209,9841885(16) 22,20(22) thn β− (100%) 210Bi 0+ Renik[n 18]
α (1,9×10−6%) 206Hg
210mPb 1278(5) keV 201(17) ndtk 8+
211Pb Aktinium B 82 129 210,9887370(29) 36,1(2) mnt β− 211Bi 9/2+ Renik[n 19]
212Pb Torium B 82 130 211,9918975(24) 10,64(1) jam β− 212Bi 0+ Renik[n 20]
212mPb 1335(10) keV 6,0(0,8) μdtk IT 212Pb (8+)
213Pb 82 131 212,996581(8) 10,2(3) mnt β− 213Bi (9/2+)
214Pb Radium B 82 132 213,9998054(26) 26,8(9) mnt β− 214Bi 0+ Renik[n 18]
214mPb 1420(20) keV 6,2(0,3) μdtk IT 212Pb 8+#
215Pb 82 133 215,004660(60) 2,34(0,19) mnt β− 215Bi 9/2+#
216Pb 82 134 216,008030(210)# 1,65(0,2) mnt β− 216Bi 0+
216mPb 1514(20) keV 400(40) ndtk IT 216Pb 8+#
217Pb 82 135 217,013140(320)# 20(5) dtk β− 217Bi 9/2+#
218Pb 82 136 218,016590(320)# 15(7) dtk β− 218Bi 0+
Header & footer tabel ini:  view 
  1. ^ mPb – Isomer nuklir tereksitasi.
  2. ^ ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
  3. ^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
  4. ^ Mode peluruhan:
    EC: Penangkapan elektron
    IT: Transisi isomerik
  5. ^ Simbol miring tebal sebagai anak – Produk anak hampir stabil.
  6. ^ Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
  7. ^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
  8. ^ a b # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
  9. ^ a b c Digunakan dalam penanggalan timbal–timbal
  10. ^ Diyakini mengalami peluruhan α menjadi 200Hg dengan waktu paruh lebih dari 1,4×1020 tahun
  11. ^ Produk peluruhan akhir dari rantai peluruhan 4n+2 (deret radium atau uranium)
  12. ^ Diyakini mengalami peluruhan α menjadi 202Hg dengan waktu paruh lebih dari 2,5×1021 tahun
  13. ^ Produk peluruhan akhir dari rantai peluruhan 4n+3 (deret aktinium)
  14. ^ Diyakini mengalami peluruhan α menjadi 203Hg dengan waktu paruh lebih dari 1,9×1021 tahun
  15. ^ Produk peluruhan akhir dari rantai peluruhan 4n (deret torium)
  16. ^ Nuklida stabil secara pengamatan yang paling berat, diyakini mengalami peluruhan α menjadi 204Hg dengan waktu paruh lebih dari 2,6×1021 tahun
  17. ^ Produk peluruhan antara dari 237Np
  18. ^ a b Produk peluruhan antara dari 238U
  19. ^ Produk peluruhan antara dari 235U
  20. ^ Produk peluruhan antara dari 232Th

Timbal-206

sunting
Lihat pula: Deret radioaktif

206Pb adalah isotop terakhir dalam rantai peluruhan 238U, "deret radium" atau "deret uranium". Dalam sistem tertutup, seiring berjalannya waktu, massa 238U yang diberikan akan meluruh dalam urutan langkah yang berpuncak pada 206Pb. Produksi produk antara akhirnya mencapai keseimbangan (walaupun ini membutuhkan waktu lama, karena waktu paruh 234U adalah 245.500 tahun). Setelah sistem stabil ini tercapai, rasio 238U hingga 206Pb akan terus menurun, sedangkan rasio produk antara lainnya satu sama lain tetap konstan.

Seperti kebanyakan radioisotop yang ditemukan dalam deret radium, 206Pb awalnya dinamai sebagai variasi radium, khususnya radium G. Ia adalah produk peluruhan dari 210Po (secara historis disebut radium F) oleh peluruhan alfa, dan 206Tl yang jauh lebih langka (radium EII) oleh peluruhan beta.

Timbal-206 telah diusulkan untuk digunakan dalam pendingin reaktor fisi nuklir pembiak cepat daripada penggunaan campuran timbal alami (yang juga mencakup isotop timbal stabil lainnya) sebagai mekanisme untuk meningkatkan ekonomi neutron dan sangat menekan produksi produk sampingan yang sangat radioaktif yang tidak diinginkan.[8]

Timbal-204, -207, dan -208

sunting

204Pb sepenuhnya primordial, dan dengan demikian berguna untuk memperkirakan fraksi isotop timbal lainnya dalam sampel tertentu yang juga primordial, karena fraksi relatif dari berbagai isotop timbal primordial adalah konstan di mana-mana.[9] Setiap kelebihan timbal-206, -207, dan -208 dianggap sebagai asal radiogenik,[9] memungkinkan berbagai skema penanggalan uranium dan torium, digunakan untuk memperkirakan usia batuan (waktu sejak pembentukannya) berdasarkan kelimpahan relatif timbal-204 terhadap isotop timbal lainnya.

207Pb adalah akhir dari deret aktinium dari 235U.

208Pb adalah akhir dari deret torium dari 232Th. Walaupun ia hanya membuat sekitar setengah dari komposisi timbal di sebagian besar tempat di Bumi, ia dapat ditemukan dalam keadaan diperkaya secara alami hingga sekitar 90% dalam bijih torium.[10] 208Pb adalah nuklida stabil terberat yang diketahui dan juga inti ajaib ganda terberat yang diketahui, karena Z = 82 dan N = 126 sesuai dengan kulit nuklir tertutup.[11] Sebagai konsekuensi dari konfigurasi yang sangat stabil ini penampang tangkapan neutronnya sangat rendah (bahkan lebih rendah daripada deuterium dalam spektrum termal), sehingga menarik untuk reaktor cepat berpendingin timbal.

Referensi

sunting
  1. ^ Meija et al. 2016.
  2. ^ Jeter, Hewitt W. (Maret 2000). "Determining the Ages of Recent Sediments Using Measurements of Trace Radioactivity" (PDF). Terra et Aqua (78): 21–28. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2016-03-04. Diakses tanggal 29 Juni 2022. 
  3. ^ Takahashi, K; Boyd, R. N.; Mathews, G. J.; Yokoi, K. (October 1987). "Bound-state beta decay of highly ionized atoms". Physical Review C. 36 (4): 1522–1528. Bibcode:1987PhRvC..36.1522T. doi:10.1103/PhysRevC.36.1522. ISSN 0556-2813. OCLC 1639677. PMID 9954244. Diakses tanggal 29 Juni 2022. 
  4. ^ Kokov, K.V.; Egorova, B.V.; German, M.N.; Klabukov, I.D.; Krasheninnikov, M.E.; Larkin-Kondrov, A.A.; Makoveeva, K.A.; Ovchinnikov, M.V.; Sidorova, M.V.; Chuvilin, D.Y. (2022). "212Pb: Production Approaches and Targeted Therapy Applications". Pharmaceutics. 14 (1): 189. doi:10.3390/pharmaceutics14010189. ISSN 1999-4923. PMC 8777968   Periksa nilai |pmc= (bantuan). PMID 35057083 Periksa nilai |pmid= (bantuan). 
  5. ^ Waktu paruh, mode peluruhan, spin nuklir, dan komposisi isotop bersumber dari:
    Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). "The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. 
  6. ^ Wang, M.; Audi, G.; Kondev, F. G.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Xu, X. (2017). "The AME2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030003–1—030003–442. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003. 
  7. ^ Kuhn, W. (1929). "LXVIII. Scattering of thorium C" γ-radiation by radium G and ordinary lead". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 8 (52): 628. doi:10.1080/14786441108564923. 
  8. ^ Khorasanov, G. L.; Ivanov, A. P.; Blokhin, A. I. (2002). Polonium Issue in Fast Reactor Lead Coolants and One of the Ways of Its Solution. 10th International Conference on Nuclear Engineering. hlm. 711–717. doi:10.1115/ICONE10-22330. 
  9. ^ a b Woods, G.D. (November 2014). Lead isotope analysis: Removal of 204Hg isobaric interference from 204Pb using ICP-QQQ in MS/MS mode (PDF) (Laporan). Stockport, UK: Agilent Technologies. 
  10. ^ A. Yu. Smirnov; V. D. Borisevich; A. Sulaberidze (Juli 2012). "Evaluation of specific cost of obtainment of lead-208 isotope by gas centrifuges using various raw materials". Theoretical Foundations of Chemical Engineering. 46 (4): 373–378. doi:10.1134/S0040579512040161. 
  11. ^ Blank, B.; Regan, P.H. (2000). "Magic and doubly-magic nuclei". Nuclear Physics News. 10 (4): 20–27. doi:10.1080/10506890109411553. 

Massa isotop dari:

Komposisi isotop dan massa atom standar dari:

Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.

Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Isotop_timbal&oldid=21977527#Daftar_isotop"