カドミウムの同位体

カドミウムの同位体（₄₈ Cd）
それ	113 CD
標準原子量 A r °(Cd)
	112.414 ± 0.004 ; 112.41 ± 0.01 （要約）;
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天然のカドミウム（₄₈ Cd）は8つの同位体から構成されています。そのうち2つについては自然放射能が観測されており、他の3つは放射性であると予測されていますが、半減期が極めて長いため、崩壊は観測されていません。2つの天然放射性同位体は、¹¹³ Cd（ベータ崩壊、半減期は8.04 × 10 ¹⁵年）と¹¹⁶ Cd（2ニュートリノ二重ベータ崩壊、半減期は2.8 × 10 ¹⁹年）です。他の3つは、 ¹⁰⁶ Cd、¹⁰⁸ Cd（二重電子捕獲）、および¹¹⁴ Cd（二重ベータ崩壊）で、半減期の下限値のみが設定されています。¹¹⁰ Cd、¹¹¹ Cd、および¹¹² Cdの3つの同位体は理論的に安定しています。天然カドミウムに存在しない同位体のうち、半減期が最も長いのは¹⁰⁹ Cd で半減期は 462.6 日、¹¹⁵ Cd は半減期は 53.46 時間です。残りの放射性同位体はすべて半減期が 2.5 時間未満で、その大部分は半減期が 5 分未満です。この元素には 12 の既知のメタ状態があり、最も安定しているのは^113m Cd (t _1/2 14.1 年)、^115m Cd (t _1/2 44.6 日)、^117m Cd (t _1/2 3.36 時間) です。

カドミウムの既知の同位体は、原子量が94.950 u ( ⁹⁵ Cd) から 131.946 u ( ¹³² Cd) の範囲です。2番目に豊富な安定同位体である^{112 Cd の前の主な}崩壊モードは電子捕獲であり、その後の主なモードはベータ放出と電子捕獲です。112 Cd の前の主な^崩壊生成物は元素 47 (銀) であり、その後の主な生成物は元素 49 (インジウム) です。

2021年の研究では、高イオン強度では、Cd同位体の分別は主にカルボキシル部位との錯形成に依存することが示されています。低イオン強度では、静電気引力によって誘発される非特異的Cd結合が支配的な役割を果たし、錯形成中にCd同位体の分別を促進します。^[4]

同位体のリスト

^ ^m Cd – 励起核異性体。
^ ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。
^ # – # でマークされた原子質量: 値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されました。
^ 大胆な半減期 – ほぼ安定しており、半減期は宇宙の年齢よりも長い。
^ 崩壊のモード:
^ 太字の斜体記号は娘製品です – 娘製品はほぼ安定しています。
^ 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。
^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数によるスピンを示します。
^ ab # – # でマークされた値は、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核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。
^ β ⁺ β ^+により¹⁰⁶ Pdに崩壊し、半減期は 4.1×10 ²⁰年を超えると考えられている
^ β ⁺ β ^+により¹⁰⁸ Pdに崩壊し、半減期は 4.1×10 ¹⁷年を超えると考えられている
^ abcdefg 核分裂生成物
^ ab 原始放射性核種
^ β ⁻ β ^{−崩壊して}¹¹⁴ Snになり、半減期は 6.4×10 ¹⁸年を超えると考えられている。

^{107 Cd では}超変形が見つかると予測されています。

カドミウム-113m

カドミウム 113m は、半減期が 14.1 年のカドミウム放射性同位体および核異性体です。通常の熱炉では、核分裂生成物の生成量が非常に低く、中性子捕獲断面積が大きいため、生成された少量でもその大部分が核燃料の燃焼過程で破壊されます。そのため、この同位体は核廃棄物の大きな原因にはなりません。

高速核分裂またはより重いアクチニドの核分裂^{[どちらですか? ]により、より高い収率で}^113m Cdが生成されます。

参考文献

^ Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」（PDF） . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
^ 「標準原子量：カドミウム」CIAAW . 2013年。
^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術レポート）」.純粋および応用化学. doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
^ ラティエ、ギルダス;クラストニー、ウラジスラフ。ギノワゾー、ダミアン。マルサック、レミ。ヴァシュコヴァ、ズザナ。コマレク、マイケル (2021-06-01)。「フミン酸との錯体形成中のカドミウム同位体分画」。環境科学と技術。55 (11): 7430–7444。ビブコード:2021EnST...55.7430R。土井：10.1021/acs.est.1c00646。ISSN 0013-936X。PMID 33970606。S2CID 234361430 。

同位体質量:
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同位体組成と標準原子質量:
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl ; De Bièvre, Paul ; Hidaka, Hiroshi ; Peiser, H. Steffen ; Rosman, Kevin JR ; Taylor, Philip DP (2003). 「元素の原子量。レビュー 2000 (IUPAC 技術レポート)」。純粋および応用化学。75 (6): 683–800。doi : 10.1351/pac200375060683。
- Wieser, Michael E. (2006). 「元素の原子量 2005 (IUPAC 技術レポート)」.純粋および応用化学. 78 (11): 2051–2066. doi : 10.1351/pac200678112051 .
「ニュースとお知らせ: 標準原子量の改訂」国際純正応用化学連合。2005 年 10 月 19 日。
半減期、スピン、異性体データは、以下のソースから選択されています。
- アウディ、ジョルジュ。ベルシヨン、オリヴィエ。ジャン・ブラショー。Wapstra、Aaldert Hendrik (2003)、「核および崩壊特性の NUBASE 評価」、核物理学 A、729 : 3–128、Bibcode :2003NuPhA.729....3A、doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11。 001
- 国立核データセンター。「NuDat 2.x データベース」。ブルックヘブン国立研究所。
- ホールデン、ノーマン E. (2004)。「11. 同位体の表」。ライド、デビッド R. (編)。CRC化学および物理学ハンドブック(第 85 版)。フロリダ州ボカラトン: CRC プレス。ISBN 978-0-8493-0485-9。

[5] Cd – 励起核異性体。

[6] ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。

[TMS-7] # – # でマークされた原子質量: 値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されました。

[8] 大胆な半減期 – ほぼ安定しており、半減期は宇宙の年齢よりも長い。

[9] 崩壊のモード:

[10] 太字の斜体記号は娘製品です – 娘製品はほぼ安定しています。

[11] 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。

[12] ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数によるスピンを示します。

[TNN-13] # – # でマークされた値は、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核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。

[14] ^ β ⁺ β ^+により¹⁰⁶ Pdに崩壊し、半減期は 4.1×10 ²⁰年を超えると考えられている

[15] ^ β ⁺ β ^+により¹⁰⁸ Pdに崩壊し、半減期は 4.1×10 ¹⁷年を超えると考えられている

[FP-16] 核分裂生成物

[PN-17] 原始放射性核種

[18] β ⁻ β ^{−崩壊して}¹¹⁴ Snになり、半減期は 6.4×10 ¹⁸年を超えると考えられている。

[NUBASE2020-1] Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」（PDF） . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.

[2] 「標準原子量：カドミウム」CIAAW . 2013年。

[CIAAW2021-3] Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術レポート）」.純粋および応用化学. doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.

[Cd-Ratié-4] ラティエ、ギルダス;クラストニー、ウラジスラフ。ギノワゾー、ダミアン。マルサック、レミ。ヴァシュコヴァ、ズザナ。コマレク、マイケル (2021-06-01)。「フミン酸との錯体形成中のカドミウム同位体分画」。環境科学と技術。55 (11): 7430–7444。ビブコード:2021EnST...55.7430R。土井：10.1021/acs.est.1c00646。ISSN 0013-936X。PMID 33970606。S2CID 234361430 。