Изотопы рутения

Изотопы рутения — разновидности атомов (и ядер) химического элемента рутения, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Природный рутений состоит из семи стабильных изотопов (96Ru, 98Ru, 99Ru, 100Ru, 101Ru, 102Ru и 104Ru). Самым долгоживущим радиоизотопом рутения является 106Ru с периодом полураспада 1,02 года.

Изотопы 103Ru и 106Ru образуются, в частности при ядерном делении урана в ядерных реакторах, в количествах около 3 % и 0,4 % от продуктов распада соответственно[1].

Конфигурация двух внешних электронных слоев 4s2p6d75s1. Степени окисления +3, +4, +6 и +8 (валентности III, IV, VI и VIII).

Таблица изотопов рутения
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
87Ru 44 43 86,94918(64)# 50# мс [>1,5 мкс] β+ 87Tc 1/2−#
88Ru 44 44 87,94026(43)# 1,3(3) с [1,2(+3−2) с] β+ 88Tc 0+
89Ru 44 45 88,93611(54)# 1,38(11) с β+ 89Tc (7/2)(+#)
90Ru 44 46 89,92989(32)# 11,7(9) с β+ 90Tc 0+
91Ru 44 47 90,92629(63)# 7,9(4) с β+ 91Tc (9/2+)
91mRu 80(300)# кэВ 7,6(8) с β+ (>99,9%) 91Tc (1/2−)
ИП (<.1%) 91Ru
β+, p (<.1%) 90Mo
92Ru 44 48 91,92012(32)# 3,65(5) мин β+ 92Tc 0+
93Ru 44 49 92,91705(9) 59,7(6) с β+ 93Tc (9/2)+
93m1Ru 734,40(10) кэВ 10,8(3) с β+ (78%) 93Tc (1/2)−
ИП (22%) 93Ru
β+, p (0,027%) 92Mo
93m2Ru 2082,6(9) кэВ 2,20(17) мкс (21/2)+
94Ru 44 50 93,911360(14) 51,8(6) мин β+ 94Tc 0+
94mRu 2644,55(25) кэВ 71(4) мкс (8+)
95Ru 44 51 94,910413(13) 1,643(14) ч β+ 95Tc 5/2+
96Ru 44 52 95,907598(8) стабилен (>8⋅1019 лет)[n 1][4] 0+ 0,0554(14)
97Ru 44 53 96,907555(9) 2,791(4) сут β+ 97mTc 5/2+
98Ru 44 54 97,905287(7) стабилен 0+ 0,0187(3)
99Ru 44 55 98,9059393(22) стабилен 5/2+ 0,1276(14)
100Ru 44 56 99,9042195(22) стабилен 0+ 0,1260(7)
101Ru 44 57 100,9055821(22) стабилен 5/2+ 0,1706(2)
101mRu 527,56(10) кэВ 17,5(4) мкс 11/2−
102Ru 44 58 101,9043493(22) стабилен 0+ 0,3155(14)
103Ru 44 59 102,9063238(22) 39,26(2) сут β− 103Rh 3/2+
103mRu 238,2(7) кэВ 1,69(7) мс ИП 103Ru 11/2−
104Ru 44 60 103,905433(3) стабилен[n 2][4] 0+ 0,1862(27)
105Ru 44 61 104,907753(3) 4,44(2) ч β− 105Rh 3/2+
106Ru 44 62 105,907329(8) 373,59(15) сут β− 106Rh 0+
107Ru 44 63 106,90991(13) 3,75(5) мин β− 107Rh (5/2)+
108Ru 44 64 107,91017(12) 4,55(5) мин β− 108Rh 0+
109Ru 44 65 108,91320(7) 34,5(10) с β− 109Rh (5/2+)#
110Ru 44 66 109,91414(6) 11,6(6) с β− 110Rh 0+
111Ru 44 67 110,91770(8) 2,12(7) с β− 111Rh (5/2+)
112Ru 44 68 111,91897(8) 1,75(7) с β− 112Rh 0+
113Ru 44 69 112,92249(8) 0,80(5) с β− 113Rh (5/2+)
113mRu 130(18) кэВ 510(30) мс (11/2−)
114Ru 44 70 113,92428(25)# 0,53(6) с β− (>99,9%) 114Rh 0+
β−, n (<.1%) 113Rh
115Ru 44 71 114,92869(14) 740(80) мс β− (>99,9%) 115Rh
β−, n (<.1%) 114Rh
116Ru 44 72 115,93081(75)# 400# мс [>300 нс] β− 116Rh 0+
117Ru 44 73 116,93558(75)# 300# мс [>300 нс] β− 117Rh
118Ru 44 74 117,93782(86)# 200# мс [>300 нс] β− 118Rh 0+
119Ru 44 75 118,94284(75)# 170# мс [>300 нс]
120Ru 44 76 119,94531(86)# 80# мс [>300 нс] 0+
  1. Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в 96Mo
  2. Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в 104Pd

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.

Свойства некоторых изотопов

Изотоп 106Ru подвергается бета-распаду с образованием короткоживущего изотопа родия 106Rh подвергающегося в дальнейшем гамма-распаду[1]. Радиотоксичность у 106Ru выше, чем у изотопа цезия 137Cs, но ниже, чем у изотопа стронция 90Sr.

В России согласно нормам радиоактивной безопасности НРБ-99/2009 (СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности. Санитарные правила и нормативы»)[1]:

  • допустимое предельное годовое поступление в организм 106Ru до 1,1⋅106 Бк для работающих с радиоактивностью и под постоянным контролем (лица категории А) и не более 3,6⋅104 Бк для населения (лица категории Б);
  • содержание 106Ru в воздухе рабочих мест не должно превышать 4,4⋅102 Бк·м3/год, в атмосферном воздухе населённых мест — не более 4,4 Бк·м3/год.

Применение

Отдельные изотопы рутения, в частности 106Ru, могут использоваться в производстве офтальмоаппликаторов, позволяющих облучать в процессе лечения опухоли глазной системы человека[5][6][7].

См. также

Примечания
  1. Откуда мог взяться рутений-106, статья от 24.11.2017 г. с интервью заведующего Лабораторией Института ядерных исследований РАН Б. Жуйкова. Газета «Троицкий вариант — Наука». Н. Демина.
  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. — .
  3. 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. — .
  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.
  5. Развитие работ по производству медицинских изотопов в Радиевом институте им. В.Г.Хлопина Архивная копия от 15 декабря 2017 на Wayback Machine, 2016
  6. Current Concepts in Uveal Melanoma
  7. Current Concepts in Uveal Melanoma - Google Книги
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.