Đồng vị của thori

Thori (₉₀Th) có bảy đồng vị xuất hiện tự nhiên nhưng không có đồng vị nào ổn định. Đồng vị ²³²Th tương đối ổn định, với chu kỳ bán rã khoảng 14×10⁹ năm,^[1] dài hơn đáng kể so với tuổi của Trái Đất và thậm chí dài hơn một chút so với tuổi của vũ trụ. Đồng vị này chiếm gần như toàn bộ lượng thori tự nhiên, vì vậy nó được coi là đơn nhân. Tuy nhiên, vào năm 2013, IUPAC đã phân loại lại thori là nguyên tố hai nhân, do có một lượng lớn ²³⁰Th trong nước biển sâu.

31 đồng vị phóng xạ đã được xác định đặc điểm, trong đó ổn định nhất là ²³²Th với chu kỳ bán rã khoảng 14×10⁹ năm, ²³⁰Th với chu kỳ khoảng 75.380 năm, ²²⁹Th với chu kỳ khoảng 7.917 năm, và ²²⁸Th với chu kỳ khoảng 1,92 năm. Tất cả các đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã nhỏ hơn ba mươi ngày, phần lớn trong số này có chu kỳ bán rã nhỏ hơn mười phút. Đồng vị ²²⁹Th có đồng phân hạt nhân với excitation energy thấp đáng kể,^[2] được đo gần đây là 8,28 ± 0,17 eV.^[3]

Các đồng vị đã biết của thori có số khối từ 207^[4] đến 238.

Danh sách các đồng vị

Nuclide [n 1]	Historic name	Z	N	Khối lượng đồng vị (Da) [n 2][n 3]	Chu kỳ bán rã [n 4]	Phương thức phân rã [n 5]	Sản phẩm phân rã [n 6]	Spin và parity [n 7][n 8]	Sự phong phú tự nhiên (phần mol)
		Excitation energy							Tỷ lệ thông thường	Phạm vi biến thiên
^207Th[4]		90	117		9.7(+46.6−4.4) ms	α	^203Ra
^208Th[5]		90	118	208.01791(4)	1.7(+1.7-0.6) ms	α	^204Ra	0+
^209Th[6]		90	119	209.01772(11)	7(5) ms [3.8(+69−15)]	α	^205Ra	5/2−#
^210Th		90	120	210.015075(27)	17(11) ms [9(+17−4) ms]	α	^206Ra	0+
						β^+ (hiếm)	^210Ac
^211Th		90	121	211.01493(8)	48(20) ms [0.04(+3−1) s]	α	^207Ra	5/2−#
						β^+ (rare)	^211Ac
^212Th		90	122	212.01298(2)	36(15) ms [30(+20-10) ms]	α (99.7%)	^208Ra	0+
						β^+ (.3%)	^212Ac
^213Th		90	123	213.01301(8)	140(25) ms	α	^209Ra	5/2−#
						β^+ (rare)	^213Ac
^214Th		90	124	214.011500(18)	100(25) ms	α	^210Ra	0+
^215Th		90	125	215.011730(29)	1.2(2) s	α	^211Ra	(1/2−)
^216Th		90	126	216.011062(14)	26.8(3) ms	α (99.99%)	^212Ra	0+
						β^+ (.006%)	^216Ac
^216m1Th		2042(13) keV			137(4) μs			(8+)
^216m2Th		2637(20) keV			615(55) ns			(11−)
^217Th		90	127	217.013114(22)	240(5) μs	α	^213Ra	(9/2+)
^218Th		90	128	218.013284(14)	109(13) ns	α	^214Ra	0+
^219Th		90	129	219.01554(5)	1.05(3) μs	α	^215Ra	9/2+#
						β^+ (10^−7%)	^219Ac
^220Th		90	130	220.015748(24)	9.7(6) μs	α	^216Ra	0+
						EC (2×10^−7%)	^220Ac
^221Th		90	131	221.018184(10)	1.73(3) ms	α	^217Ra	(7/2+)
^222Th		90	132	222.018468(13)	2.237(13) ms	α	^218Ra	0+
						EC (1.3×10^−8%)	^222Ac
^223Th		90	133	223.020811(10)	0.60(2) s	α	^219Ra	(5/2)+
^224Th		90	134	224.021467(12)	1.05(2) s	α	^220Ra	0+
						CD (rare)	^208Pb ^16O
^225Th		90	135	225.023951(5)	8.72(4) min	α (90%)	^221Ra	(3/2)+
						EC (10%)	^225Ac
^226Th		90	136	226.024903(5)	30.57(10) min	α	^222Ra	0+
^227Th	Radioactinium	90	137	227.0277041(27)	18.68(9) d	α	^223Ra	1/2+	Trace[n 9]
^228Th	Radiothorium	90	138	228.0287411(24)	1.9116(16) y	α	^224Ra	0+	Trace[n 10]
						CD (1.3×10^−11%)	^208Pb ^20O
^229Th		90	139	295855(24)	7.916(17)×10^3 y	α	^225Ra	5/2+	Trace[n 11]
^229mTh		8.3(2) eV[3]			7(1) μs[7]	IT	^229Th	3/2+
^230Th[n 12]	Ioni	90	140	230.0331338(19)	7.538(30)×10^4 y	α	^226Ra	0+	0.0002(2)[n 13]
						CD (5.6×10^−11%)	^206Hg ^24Ne
						SF (5×10^−11%)	(Various)
^231Th	Urani Y	90	141	231.0363043(19)	25.52(1) h	β^−	^231Pa	5/2+	Trace[n 9]
						α (10^−8%)	^227Ra
^232Th[n 14]	Thori	90	142	232.0380553(21)	1.405(6)×10^10 y	α	^228Ra	0+	0.9998(2)
						SF (1.1×10^−9%)	(various)
						CD (2.78×10^−10%)	^182Yb ^26Ne ^24Ne
^233Th		90	143	233.0415818(21)	21.83(4) min	β^−	^233Pa	1/2+
^234Th	Urani X1	90	144	234.043601(4)	24.10(3) d	β^−	^234mPa	0+	Trace[n 13]
^235Th		90	145	235.04751(5)	7.2(1) min	β^−	^235Pa	(1/2+)#
^236Th		90	146	236.04987(21)#	37.5(2) min	β^−	^236Pa	0+
^237Th		90	147	237.05389(39)#	4.8(5) min	β^−	^237Pa	5/2+#
^238Th		90	148	238.0565(3)#	9.4(20) min	β^−	^238Pa	0+
This table header & footer: view

1. ^mTh – Excited nuclear isomer.
2. ( ) – Uncertainty (1σ) is given in concise form in parentheses after the corresponding last digits.
3. # – Atomic mass marked #: value and uncertainty derived not from purely experimental data, but at least partly from trends from the Mass Surface (TMS).
4. Bold half-life – nearly stable, half-life longer than age of universe.
5. Các dạng phân rã:

   CD:	Phân rã cụm
   EC:	Bắt giữ electron
   IT:	Isomeric transition

6. Bold symbol as daughter – Daughter product is stable.
7. ( ) spin value – Indicates spin with weak assignment arguments.
8. # – Values marked # are not purely derived from experimental data, but at least partly from trends of neighboring nuclides (TNN).
9. ^ Sản phẩm phân rã trung gian của ²³⁵U.
10. Sản phẩm phân rã trung gian của ²³²Th.
11. Sản phẩm phân rã trung gian của ²³⁷Np.
12. Used in uranium–thorium dating.
13. ^ Sản phẩm phân rã trung gian của ²³⁸U.
14. Hạt nhân phóng xạ nguyên thủy.

Tham khảo

1. Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (2021). “The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties” (PDF). Chinese Physics C. 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.
2. E. Ruchowska (2006). “Nuclear structure of ²²⁹Th”. Phys. Rev. C. 73 (4): 044326. Bibcode:2006PhRvC..73d4326R. doi:10.1103/PhysRevC.73.044326.
3. ^ Seiferle, B.; von der Wense, L.; Bilous, P.V.; Amersdorffer, I.; Lemell, C.; Libisch, F.; Stellmer, S.; Schumm, T.; Düllmann, C.E.; Pálffy, A.; Thirolf, P.G. (12 tháng 9 năm 2019). “Energy of the ²²⁹Th nuclear clock transition”. Nature. 573 (7773): 243–246. arXiv:1905.06308. Bibcode:2019Natur.573..243S. doi:10.1038/s41586-019-1533-4. PMID 31511684. S2CID 155090121.
4. ^ Yang, H. B.; và đồng nghiệp (2022). “New isotope ²⁰⁷Th and odd-even staggering in α-decay energies for nuclei with Z > 82 and N < 126”. Physical Review C. 105 (L051302). Bibcode:2022PhRvC.105e1302Y. doi:10.1103/PhysRevC.105.L051302. S2CID 248935764.
5. Cardona, J.A.H. (2012). “Production and decay properties of neutron deficient isotopes with N < 126 and 74 ≤ Z ≤ 92 at SHIP”. Goethe Universität Frankfury Allemagne.
6. H. Ikezoe; và đồng nghiệp (1996). “alpha decay of a new isotope of ²⁰⁹Th”. Physical Review C. 54 (4): 2043–2046. Bibcode:1996PhRvC..54.2043I. doi:10.1103/PhysRevC.54.2043. PMID 9971554.
7. Seiferle, B.; von der Wense, L.; Thirolf, P.G. (2017). “Lifetime measurement of the ²²⁹Th nuclear isomer”. Phys. Rev. Lett. 118 (4): 042501. arXiv:1801.05205. Bibcode:2017PhRvL.118d2501S. doi:10.1103/PhysRevLett.118.042501. PMID 28186791. S2CID 37518294.