Đồng vị của franci

Franci (Fr) không có đồng vị bền. Nguyên tử khối chuẩn cũng chưa rõ ràng. Đồng vị bền nhất là ²²³Fr có chu kỳ bán rã là 22 phút, có mặt trong tự nhiên ở dạng vết, là một sản phẩm phân rã trung gian của ²³⁵U. Đồng vị tự nhiên khác là ²²¹Fr.

Trong số các nguyên tố có đồng vị ổn định nhất đã được xác định một cách chắc chắn, franci là không bền nhất. Tất cả các nguyên tố có số nguyên tử lớn hơn hoặc bằng 106 (Seaborgi) có các đồng vị bền nhất ngắn hơn Franci, nhưng các nguyên tố này chỉ có một số nhỏ tương đối các đồng vị được phát hiện, do vậy, có khả năng một đồng vị chưa được biết đến có chu kỳ bán rã dài hơn.

Năm 1939, nhà nữ bác học người Pháp tên là M. Perey đã phát hiện ra nguyên tố có số thứ tự 87, sau khi tách được nguyên tố này ra từ các sảm phẩm phân rã actini và đặt tên là franci để ghi danh nước Pháp tổ quốc của bà Ngoài đồng vị có chu kỳ bán rã dài nhất 223Fr (t1/2 = 22 phút), còn có 17 đồng vị khác của Franci có chu kỳ bán rã ngắn, thường điều chế nhân tạo, chủ yếu bằng phản ứng va chạm khi bắn phá trực tiếp hạt nhân thori bằng hạt α năng lượng cao. Các đồng vị ngắn ngày của Franci cũng hình thành trong sự phân rã α các đồng vị của actini.

Franci có mặt trong quặng Urani với hàm lượng vô cùng nhỏ (7,7.1014 nguyên tử 235U, tức là 3.1018 nguyên tử Urani tự nhiên mới có một nguyên tử Franci). Theo các tính toán, tổng khối lượng Franci có trong vỏ trái đất (tính đến chiều sâu 1,6 km) là 24,5 g.

Danh sách các đồng vị

Ký hiệu hạt nhân	Tên lịch sử	Z(p)	N(n)	Khối lượng đồng vị (u)	Bán rã	Cơ chế phân rã^[1]^{[n 1]}	Đồng vị con	Spin hạt nhân	Hợp phần đồng vị đại diện (tỉ lệ mole)	range of natural variation (tỉ lệ mole)
Ký hiệu hạt nhân	Tên lịch sử	Năng lượng kích thích			Bán rã	Cơ chế phân rã^[1]^{[n 1]}	Đồng vị con	Spin hạt nhân	Hợp phần đồng vị đại diện (tỉ lệ mole)	range of natural variation (tỉ lệ mole)
¹⁹⁹Fr		87	112	199.00726(4)	16(7) ms			1/2+#
²⁰⁰Fr		87	113	200.00657(8)	24(10) ms	α	¹⁹⁶At	3+#
^200mFr		60(110) keV			650(210) ms	α	¹⁹⁶At	10-#
^200mFr		60(110) keV			650(210) ms	IT (rare)	²⁰⁰Fr	10-#
²⁰¹Fr		87	114	201.00386(8)	67(3) ms	α (99%)	¹⁹⁷At	(9/2-)
²⁰¹Fr		87	114	201.00386(8)	67(3) ms	β⁺ (1%)	²⁰¹Rn	(9/2-)
²⁰²Fr		87	115	202.00337(5)	290(30) ms	α (97%)	¹⁹⁸At	(3+)
²⁰²Fr		87	115	202.00337(5)	290(30) ms	β⁺ (3%)	²⁰²Rn	(3+)
^202mFr		330(90)# keV			340(40) ms	α (97%)	¹⁹⁸At	(10-)
^202mFr		330(90)# keV			340(40) ms	β⁺ (3%)	²⁰²Rn	(10-)
²⁰³Fr		87	116	203.000925(17)	0.55(2) s	α (95%)	¹⁹⁹At	(9/2-)#
²⁰³Fr		87	116	203.000925(17)	0.55(2) s	β⁺ (5%)	²⁰³Rn	(9/2-)#
²⁰⁴Fr		87	117	204.000653(26)	1.7(3) s	α (96%)	²⁰⁰At	(3+)
²⁰⁴Fr		87	117	204.000653(26)	1.7(3) s	β⁺ (4%)	²⁰⁴Rn	(3+)
^204m1Fr		50(4) keV			2.6(3) s	α (90%)	²⁰⁰At	(7+)
^204m1Fr		50(4) keV			2.6(3) s	β⁺ (10%)	²⁰⁴Rn	(7+)
^204m2Fr		326(4) keV			1.7(6) s			(10-)
²⁰⁵Fr		87	118	204.998594(8)	3.80(3) s	α (99%)	²⁰¹At	(9/2-)
²⁰⁵Fr		87	118	204.998594(8)	3.80(3) s	β⁺ (1%)	²⁰⁵Rn	(9/2-)
²⁰⁶Fr		87	119	205.99867(3)	~16 s	β⁺ (58%)	²⁰⁶Rn	(2+,3+)
²⁰⁶Fr		87	119	205.99867(3)	~16 s	α (42%)	²⁰²At	(2+,3+)
^206m1Fr		190(40) keV			15.9(1) s			(7+)
^206m2Fr		730(40) keV			700(100) ms			(10-)
²⁰⁷Fr		87	120	206.99695(5)	14.8(1) s	α (95%)	²⁰³At	9/2-
²⁰⁷Fr		87	120	206.99695(5)	14.8(1) s	β⁺ (5%)	²⁰⁷Rn	9/2-
²⁰⁸Fr		87	121	207.99714(5)	59.1(3) s	α (90%)	²⁰⁴At	7+
²⁰⁸Fr		87	121	207.99714(5)	59.1(3) s	β⁺ (10%)	²⁰⁸Rn	7+
²⁰⁹Fr		87	122	208.995954(16)	50.0(3) s	α (89%)	²⁰⁵At	9/2-
²⁰⁹Fr		87	122	208.995954(16)	50.0(3) s	β⁺ (11%)	²⁰⁹Rn	9/2-
²¹⁰Fr		87	123	209.996408(24)	3.18(6) min	α (60%)	²⁰⁶At	6+
²¹⁰Fr		87	123	209.996408(24)	3.18(6) min	β⁺ (40%)	²¹⁰Rn	6+
²¹¹Fr		87	124	210.995537(23)	3.10(2) min	α (80%)	²⁰⁷At	9/2-
²¹¹Fr		87	124	210.995537(23)	3.10(2) min	β⁺ (20%)	²¹¹Rn	9/2-
²¹²Fr		87	125	211.996202(28)	20.0(6) min	β⁺ (57%)	²¹²Rn	5+
²¹²Fr		87	125	211.996202(28)	20.0(6) min	α (43%)	²⁰⁸At	5+
²¹³Fr		87	126	212.996189(8)	34.6(3) s	α (99.45%)	²⁰⁹At	9/2-
²¹³Fr		87	126	212.996189(8)	34.6(3) s	β⁺ (.55%)	²¹³Rn	9/2-
²¹⁴Fr		87	127	213.998971(9)	5.0(2) ms	α	²¹⁰At	(1-)
^214m1Fr		123(6) keV			3.35(5) ms	α	²¹⁰At	(8-)
^214m2Fr		638(6) keV			103(4) ns			(11+)
^214m3Fr		6477+Y keV			108(7) ns			(33+)
²¹⁵Fr		87	128	215.000341(8)	86(5) ns	α	²¹¹At	9/2-
²¹⁶Fr		87	129	216.003198(15)	0.70(2) µs	α	²¹²At	(1-)
²¹⁶Fr		87	129	216.003198(15)	0.70(2) µs	β⁺ (2×10⁻⁷%)	²¹⁶Rn	(1-)
²¹⁷Fr		87	130	217.004632(7)	16.8(19) µs	α	²¹³At	9/2-
²¹⁸Fr		87	131	218.007578(5)	1.0(6) ms	α	²¹⁴At	1-
^218m1Fr		86(4) keV			22.0(5) ms	α	²¹⁴At
^218m1Fr		86(4) keV			22.0(5) ms	IT (rare)	²¹⁸Fr
^218m2Fr		200(150)# keV						high
²¹⁹Fr		87	132	219.009252(8)	20(2) ms	α	²¹⁵At	9/2-
²²⁰Fr		87	133	220.012327(4)	27.4(3) s	α (99.65%)	²¹⁶At	1+
²²⁰Fr		87	133	220.012327(4)	27.4(3) s	β⁻ (.35%)	²²⁰Ra	1+
²²¹Fr		87	134	221.014255(5)	4.9(2) min	α (99.9%)	²¹⁷At	5/2-	Trace^{[n 2]}
						β⁻ (.1%)	²²¹Ra
						CD (8.79×10⁻¹¹%)	²⁰⁷Tl ¹⁴C
²²²Fr		87	135	222.017552(23)	14.2(3) min	β⁻	²²²Ra	2-
²²³Fr	Actinium K	87	136	223.0197359(26)	22.00(7) min	β⁻ (99.99%)	²²³Ra	3/2(-)	Trace^{[n 3]}
²²³Fr	Actinium K	87	136	223.0197359(26)	22.00(7) min	α (.006%)	²¹⁹At	3/2(-)	Trace^{[n 3]}
²²⁴Fr		87	137	224.02325(5)	3.33(10) min	β⁻	²²⁴Ra	1-
²²⁵Fr		87	138	225.02557(3)	4.0(2) min	β⁻	²²⁵Ra	3/2-
²²⁶Fr		87	139	226.02939(11)	49(1) s	β⁻	²²⁶Ra	1-
²²⁷Fr		87	140	227.03184(11)	2.47(3) min	β⁻	²²⁷Ra	1/2+
²²⁸Fr		87	141	228.03573(22)#	38(1) s	β⁻	²²⁸Ra	2-
²²⁹Fr		87	142	229.03845(4)	50.2(4) s	β⁻	²²⁹Ra	(1/2+)#
²³⁰Fr		87	143	230.04251(48)#	19.1(5) s	β⁻	²³⁰Ra
²³¹Fr		87	144	231.04544(50)#	17.6(6) s	β⁻	²³¹Ra	(1/2+)#
²³²Fr		87	145	232.04977(69)#	5(1) s	β⁻	²³²Ra

^ Viết tắt:
CD: Cluster decay
IT: Chuyển đổi đồng phân
^ Sản phẩm phân rã trung gian của ²³⁷Np
^ Sản phẩm phân rã trung gian của ²³⁵U

Chú thích

Các trị được đánh dấu # không thực sự có nguồn gốc từ dữ liệu thí nghiệm, nhưng ít nhất một phần từ xu hướng hệ thống. Các spin với các argument yếu được đặt trong dấu ngoặc.
Các giá trị không chắc chắn được đưa ra dạng ngắn gọn trong dấu ngoặc theo sau là các con số cuối tương ứng. Giá trị không chắc chắn biểu thị độ lệch chuẩn, ngoại trừ phần đồng vị và khối lượng nguyên tử chuẩn từ IUPAC mà sử dụng không chắc chắn mở rộng.