WikiDer > Правило изобары Маттауха

Mattauch isobar rule

В Правило изобары Маттауха, сформулированный Йозеф Маттаух в 1934 г. гласит, что если два соседних элементы на периодическая таблица имеют изотопы того же самого массовое число, один из них изотопы должно быть радиоактивный.[1][2] Два нуклиды имеющие одинаковое массовое число (изобары) оба могут быть стабильными, только если их атомные номера отличаются более чем на один. Фактически, на данный момент наблюдательно стабильный нуклидов разница может быть только 2 или 4, а по идее два нуклиды имеющие одинаковое массовое число, не могут быть одновременно стабильными (по крайней мере, бета-распад или двойной бета-распад), но многие такие нуклиды, которые теоретически неустойчивы к двойному бета-распаду, не наблюдались распада, например 134Xe.[1] Однако это правило не может делать прогнозов на период полураспада из этих радиоизотопы.[1]

Технеций и прометий

Следствием этого правила является то, что технеций и прометий оба не имеют стабильных изотопов, поскольку каждый из соседних элементов периодической таблицы (молибден и рутений, и неодим и самарийсоответственно) имеют бета-стабильный изотоп для каждого массового числа для диапазона, в котором изотопы нестабильных элементов обычно будут устойчивы к бета-распад. (Обратите внимание, что хотя 147Sm нестабилен, он устойчив к бета-распаду; таким образом, 147 не является контрпримером).[1][2] Эти диапазоны можно рассчитать с помощью модель капли жидкости (например, стабильность изотопов технеция), в которой изобара с наименьшим избыток массы или самый большой энергия связи показано, что он устойчив к бета-распаду[3] потому что энергосбережение запрещает спонтанный переход в менее стабильное состояние.[4]

Таким образом, стабильные нуклиды не имеют число протонов 43 или 61, и по тем же соображениям ни один стабильный нуклид не имеет число нейтронов 19, 21, 35, 39, 45, 61, 71, 89, 115 или 123.

Исключения

Единственные известные исключения из правила изобар Маттауха - это случаи сурьма-123 и теллур-123 и из гафний-180 и тантал-180м, где оба ядра стабильны по наблюдениям. Прогнозируется, что 123Те претерпят захват электронов формировать 123Sb, но этого распада пока не наблюдалось; 180 мТа должен уметь терпеть изомерный переход к 180Та, бета-распад к 180W, захват электрона на 180Hf, или альфа-распад к 176Lu, но ни один из этих режимов распада не наблюдался.[5]

использованная литература

  1. ^ а б c d Тиссен, Питер; Биннеманс, Коэн; Шинохара, Хисанори; Сайто, Яхати; Гулай, Любомир Д .; Дашкевич, Марек; Ян, Чун-Хуа; Янь, Чжэн-Гуань; Ду, Я-Пин (2011). Gschneider, Karl A., Jr .; Бюнзли, Жан-Клод; Печарский, Виталий К. (ред.). Справочник по физике и химии редких земель. Амстердам, Нидерланды: Эльзевир. п. 66. ISBN 978-0-444-53590-0. Получено 14 января, 2012.
  2. ^ а б Холлеман, Арнольд Фредерик; Виберг, Эгон (2001), Виберг, Нильс (ред.), Неорганическая химия, переведенный Иглсоном, Мэри; Брюэр, Уильям, Сан-Диего / Берлин: Academic Press / De Gruyter, p. 84, ISBN 0-12-352651-5
  3. ^ Wang, M .; Audi, G .; Кондев, Ф. Г .; Huang, W. J .; Naimi, S .; Сюй, X. (2017). «Оценка атомной массы AME2016 (II). Таблицы, графики и ссылки» (PDF). Китайская физика C. 41 (3): 030003-1–030003-442. Дои:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
  4. ^ К.С. Крейн (1988). Введение в ядерную физику. Джон Уайли и сыновья. п.381. ISBN 978-0-471-80553-3.
  5. ^ Сонзони, Алехандро. «Интерактивная карта нуклидов». Национальный центр ядерных данных: Брукхейвенская национальная лаборатория. Получено 27 ноября 2012.