ビスマス (83Bi )には、 184Bi から224Bi まで41種類の同位体 が知られています。ビスマスには安定同位体は ありませんが、自然界に存在する非常に長寿命の同位体が1つあります。そのため、標準原子量は その同位体であるビスマス209から求められます。ビスマス209は現在放射性であることが知られていますが、 半減期 が2.01× 10¹⁹ 年と宇宙の年齢の10億倍以上であるため、実質的に安定していると考えられています。
209 Biの他に、最も安定なビスマス放射性同位 体は、半減期が 304 万年の210m Bi、半減期が 368,000 年の208 Bi、半減期が 31.22 年の 207 Bi であり、これらはいずれも自然界には存在しない。他の同位体の半減期はすべて 15 日未満であり、ほとんどは 2 時間未満である。自然界に存在する放射性同位体の中で最も安定なのは、半減期が 5.012 日の放射性同位体 210 Bi である。210m Bi は 、基底状態の半減期よりも何桁も長い半減期を持つ核異性体 であるという点で特異である。
同位体のリスト
↑ m Bi – 励起核異性体 。 ↑ ( )- 不確かさ(1σ) は、対応する最後の桁の後に括弧で簡潔に示されます。 ↑ # – # でマークされた原子質量: 値と不確実性は、純粋に実験データからではなく、少なくとも部分的には質量表面 (TMS) の傾向から導き出されています。 ↑ 太字は半減期 - ほぼ安定しており、半減期は宇宙の年齢 よりも長い。 ↑ 崩壊の様式: ↑ 太字記号は 娘を表します– 娘製品は安定しています。 ↑ ( )スピン値– 弱い割り当て引数を持つスピンを示します。 1 2 # – # の付いた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣の核種 (TNN) の傾向から導き出されたものです。 1 2 3 4 基底状態と異性体の順序は不明です。 ↑ 会議録にのみ掲載されており、査読付き学術誌には掲載されていません。 ↑ かつては4n+1 崩壊系列 の最終崩壊生成物と考えられていた ↑ 原始 放射性同位体 。一部は消滅した核種237Np由来の放射性同位体でもある 。↑ かつては最も重い安定核種と考えられていた 1 2 238U の 中間崩壊生成物 ↑ 理論的には、約 5.5×10 20 年の部分半減期で 210 Biへの 異性体遷移 、または 10 13 年を超える部分半減期で 210 Po への β − 崩壊を 起こすことができる。 [ 8 ] 1 2 235U の崩壊 中間生成物 ↑ 232Th の 崩壊中間生成物 ↑ がん治療などの 医療分野 で使用されます ↑ 237Np の崩壊 中間生成物 ↑ 理論的には211 Tlへの α 崩壊が可能であり、分岐比は約 8×10 −5 % (部分半減期約 18.1 年)と予想される。 [ 9 ]
ビスマス213 ビスマス213(213Bi )の半減期は45.6分で、主にベータ崩壊 によってポロニウム213に崩壊し、アルファ崩壊 によってタリウム209になるのはわずか2.1%です。ただし、ポロニウムは瞬時にアルファ崩壊するため、原子1個あたり1個のアルファ粒子が放出されます。医療用途に必要な量は、常に崩壊系列(ネプツニウム系列 )を通じて、トリウム229 (この同位体の寿命が長いため供給量が限られている)またはアクチニウム225 から生産されます。アクチニウム225は、例えば線形粒子加速器からの制動 放射 光子をラジウム226に照射して中性子を叩き出し、ベータ崩壊によってアクチニウム225を生成することによって直接生産できます。
1997年には、 213Bi との抗体複合体が白血病患者の治療に使用され、この同位体は標的アルファ療法 (TAT)でさまざまな癌の治療に使用されています。[ 10 ]
ビスマス213は、トリウム原子炉 で生成される燃料であるウラン233 の崩壊によっても生成されますが、前述のように、これは寿命の長いトリウム229 を経由するため、各原子炉からの生成量は多くありません。
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