Isotop torium

Isotop utama torium
Iso­top Peluruhan
kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk
227Th renik 18,68 hri α 223Ra
228Th renik 1,9116 thn α 224Ra
229Th renik 7917 thn[1] α 225Ra
230Th 0,02% 75.400 thn α 226Ra
231Th renik 25,5 jam β− 231Pa
232Th 99,98% 1,405×1010 thn α 228Ra
234Th renik 24,1 hri β− 234Pa
Berat atom standar Ar°(Th)
  • 232,0377±0,0004
  • 232,04±0,01 (diringkas)[2]

Torium (90Th) memiliki tujuh isotop alami, tetapi tidak ada satu pun yang stabil. Salah satu isotop, 232Th, secara relatif stabil, dengan waktu paruh 1,405×1010 tahun, jauh lebih lama daripada usia Bumi, dan bahkan sedikit lebih lama daripada usia alam semesta yang diterima secara umum. Isotop ini membentuk hampir semua torium alami, sehingga torium dianggap mononuklida. Namun, pada tahun 2013, IUPAC mengklasifikasi ulang torium sebagai binuklida, karena kandungan 230Th yang besar di air laut dalam. Torium memiliki komposisi isotop terestrial yang khas dan dengan demikian berat atom standarnya dapat diberikan.

Tiga puluh satu radioisotop telah dikarakterisasi, dengan yang paling stabil adalah 232Th, 230Th dengan waktu paruh 75.380 tahun, 229Th dengan waktu paruh 7.917 tahun,[1] dan 228Th dengan waktu paruh 1,92 tahun. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari tiga puluh hari dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari sepuluh menit. Salah satu isotop, 229Th, memiliki isomer nuklir (atau keadaan metastabil) dengan energi eksitasi yang sangat rendah,[3] baru-baru ini diukur menjadi 8,28 ± 0,17 eV.[4] Telah diusulkan untuk melakukan spektroskopi laser dari inti 229Th dan menggunakan transisi energi rendah untuk pengembangan jam nuklir dengan keakuratan yang sangat tinggi.[5][6]

Isotop torium yang diketahui memiliki nomor massa dari 207[7] hingga 238.

Daftar isotop

[sunting | sunting sumber]
Nuklida
[n 1] 		Nama
historis 		Z N Massa isotop (Da)
[n 2][n 3] 		Waktu paruh
[n 4] 		Mode
peluruhan
[n 5] 		Isotop
anak
[n 6] 		Spin dan
paritas
[n 7][n 8] 		Kelimpahan alami (fraksi mol)
Energi eksitasi Proporsi normal Rentang variasi
207Th[7] 90 117 9.7(+46.6−4.4) mdtk α 203Ra
208Th[8] 90 118 208,01791(4) 1,7(+1,7-0,6) mdtk α 204Ra 0+
209Th[9] 90 119 209,01772(11) 7(5) mdtk
[3,8(+69−15)] 		α 205Ra 5/2−#
210Th 90 120 210,015075(27) 17(11) mdtk
[9(+17−4) mdtk] 		α 206Ra 0+
β+ (langka) 210Ac
211Th 90 121 211,01493(8) 48(20) mdtk
[0,04(+3−1) dtk] 		α 207Ra 5/2−#
β+ (langka) 211Ac
212Th 90 122 212,01298(2) 36(15) mdtk
[30(+20-10) mdtk] 		α (99,7%) 208Ra 0+
β+ (0,3%) 212Ac
213Th 90 123 213,01301(8) 140(25) mdtk α 209Ra 5/2−#
β+ (langka) 213Ac
214Th 90 124 214,011500(18) 100(25) mdtk α 210Ra 0+
215Th 90 125 215,011730(29) 1,2(2) dtk α 211Ra (1/2−)
216Th 90 126 216,011062(14) 26,8(3) mdtk α (99,99%) 212Ra 0+
β+ (0,006%) 216Ac
216m1Th 2042(13) keV 137(4) μdtk (8+)
216m2Th 2637(20) keV 615(55) ndtk (11−)
217Th 90 127 217,013114(22) 240(5) μdtk α 213Ra (9/2+)
218Th 90 128 218,013284(14) 109(13) ndtk α 214Ra 0+
219Th 90 129 219,01554(5) 1,05(3) μdtk α 215Ra 9/2+#
β+ (10−7%) 219Ac
220Th 90 130 220,015748(24) 9,7(6) μdtk α 216Ra 0+
EC (2×10−7%) 220Ac
221Th 90 131 221,018184(10) 1,73(3) mdtk α 217Ra (7/2+)
222Th 90 132 222,018468(13) 2,237(13) mdtk α 218Ra 0+
EC (1,3×10−8%) 222Ac
223Th 90 133 223,020811(10) 0,60(2) dtk α 219Ra (5/2)+
224Th 90 134 224,021467(12) 1,05(2) dtk α 220Ra 0+
β+β+ (langka) 224Ra
CD (langka) 208Pb
16O
225Th 90 135 225,023951(5) 8,72(4) mnt α (90%) 221Ra (3/2)+
EC (10%) 225Ac
226Th 90 136 226,024903(5) 30,57(10) mnt α 222Ra 0+
227Th Radioaktinium 90 137 227,0277041(27) 18,68(9) hri α 223Ra 1/2+ Renik[n 9]
228Th Radiotorium 90 138 228,0287411(24) 1,9116(16) thn α 224Ra 0+ Renik[n 10]
CD (1,3×10−11%) 208Pb
20O
229Th 90 139 229,031762(3) 7,34(16)×103 thn α 225Ra 5/2+ Renik[n 11]
229mTh 8,3(2) eV[4] 7(1) μdtk[10] IT 229Th 3/2+
230Th[n 12] Ionium 90 140 230,0331338(19) 7,538(30)×104 thn α 226Ra 0+ 0,0002(2)[n 13]
CD (5,6×10−11 %) 206Hg
24Ne
SF (5×10−11%) (beberapa)
231Th Uranium Y 90 141 231,0363043(19) 25,52(1) jam β− 231Pa 5/2+ Renik[n 9]
α (10−8%) 227Ra
232Th[n 14] Torium 90 142 232,0380553(21) 1,405(6)×1010 thn α 228Ra 0+ 0,9998(2)
β−β− (langka) 232U
SF (1,1×10-9,%) (beberapa)
CD (2,78×10−10%) 182Yb
26Ne
24Ne
233Th 90 143 233,0415818(21) 21,83(4) mnt β− 233Pa 1/2+
234Th Uranium X1 90 144 234,043601(4) 24,10(3) hri β− 234mPa 0+ Renik[n 13]
235Th 90 145 235,04751(5) 7,2(1) mnt β− 235Pa (1/2+)#
236Th 90 146 236,04987(21)# 37,5(2) mnt β− 236Pa 0+
237Th 90 147 237,05389(39)# 4,8(5) mnt β− 237Pa 5/2+#
238Th 90 148 238,0565(3)# 9,4(20) mnt β− 238Pa 0+
Header & footer tabel ini:  view 
  1. ^ mTh – Isomer nuklir tereksitasi.
  2. ^ ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
  3. ^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
  4. ^ Waktu paruh tebal – hampir stabil, waktu paruh lebih lama dari umur alam semesta.
  5. ^ Mode peluruhan:
    CD: Peluruhan gugus
    EC: Penangkapan elektron
    IT: Transisi isomerik
  6. ^ Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
  7. ^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
  8. ^ # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
  9. ^ a b Produk peluruhan antara dari 235U
  10. ^ Produk peluruhan antara dari 232Th
  11. ^ Produk peluruhan antara dari 237Np
  12. ^ Digunakan dalam penanggalan uranium–torium
  13. ^ a b Produk peluruhan antara dari 238U
  14. ^ Radionuklida primordial

Kegunaan

[sunting | sunting sumber]

Torium telah disarankan untuk digunakan dalam daya nuklir berbasis torium. Senyawa Thorium dioksida (thoria) dapat digunakan dalam reaktor nuklir sebagai pelet bahan bakar keramik, biasanya terkandung dalam batang bahan bakar nuklir yang dibalut dengan paduan zirkonium. Torium tidak bersifat fisil (tetapi "subur", membiakkan uranium-233 yang bersifat fisil di bawah pemboman neutron); karenanya, harus digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir bersama dengan isotop fisil uranium atau plutonium. Hal ini dapat dicapai dengan mencampur torium dengan uranium atau plutonium, atau menggunakannya dalam bentuk murni bersamaan dengan batang bahan bakar terpisah yang mengandung uranium atau plutonium. Torium dioksida menawarkan keunggulan dibandingkan pelet bahan bakar uranium dioksida konvensional, karena konduktivitas termalnya yang lebih tinggi (suhu operasi lebih rendah), titik lebur yang jauh lebih tinggi, dan stabilitas kimiawi (tidak teroksidasi dengan adanya air/oksigen, tidak seperti uranium dioksida). Thorium dioksida dapat diubah menjadi bahan bakar nuklir dengan membiakkannya menjadi uranium-233. Stabilitas termal yang tinggi dari torium dioksida memungkinkan aplikasi dalam penyemprotan api dan keramik suhu tinggi.

Isotop Torium-232 bersifat tidak fisil; oleh karena itu tidak dapat digunakan secara langsung sebagai bahan bakar dalam reaktor nuklir. Namun, 232Th merupakan bahan subur; ia dapat menangkap neutron untuk membentuk 233Th yang tidak stabil. 233Th mengalami peluruhan beta dengan waktu paruh 21,8 menit menjadi 233Pa, yang kemudian mengalami peluruhan beta dengan waktu paruh 27 hari untuk membentuk 233U yang fisil.

Di beberapa negara penggunaan torium dalam produk konsumen dilarang atau tidak dianjurkan karena bersifat radioaktif.

Ia saat ini digunakan dalam katoda tabung vakum, untuk kombinasi stabilitas fisik pada suhu tinggi dan energi kerja rendah yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari permukaannya.

Ia telah, selama sekitar satu abad, digunakan dalam kaus lampu gas dan uap seperti lampu gas dan lentera kemah.

Lensa dispersi rendah

[sunting | sunting sumber]

Torium juga digunakan dalam unsur kaca tertentu dari lensa Aero-Ektar yang dibuat oleh Kodak selama Perang Dunia II. Jadi mereka agak radioaktif.[11] Dua unsur kaca dalam lensa Aero-Ektar f/2,5 adalah 11% dan 13% torium menurut beratnya. Kacamata yang mengandung torium digunakan karena mereka memiliki indeks bias tinggi dengan dispersi rendah (variasi indeks dengan panjang gelombang), properti yang sangat diinginkan. Banyak lensa Aero-Ektar yang masih bertahan memiliki warna seperti teh, mungkin karena kerusakan radiasi pada kaca.

Lensa-lensa ini digunakan untuk pengintaian udara karena tingkat radiasinya tidak cukup tinggi untuk membuat film berkabut dalam waktu singkat. Hal ini akan menunjukkan tingkat radiasi yang cukup aman. Namun, bila tidak digunakan, akan lebih bijaksana untuk menyimpan lensa ini sejauh mungkin dari area yang biasanya dihuni; memungkinkan hubungan kuadrat terbalik untuk melemahkan radiasinya.[12]

Aktinida vs produk fisi

[sunting | sunting sumber]
Aktinida dan produk fisi menurut waktu paruh
Aktinida[13] menurut rantai peluruhan Rentang waktu
paruh (a) 		Produk fisi 235U menurut hasil[14]
4n 4n + 1 4n + 2 4n + 3 4,5–7% 0,04–1,25% <0,001%
228Ra№ 4–6 a 155Euþ
244Cmƒ 241Puƒ 250Cf 227Ac№ 10–29 a 90Sr 85Kr 113mCdþ
232Uƒ 238Puƒ 243Cmƒ 29–97 a 137Cs 151Smþ 121mSn
248Bk[15] 249Cfƒ 242mAmƒ 141–351 a

Tidak ada produk fisi yang memiliki waktu paruh dalam rentang 100 a–210 ka ...

241Amƒ 251Cfƒ[16] 430–900 a
226Ra№ 247Bk 1,3–1,6 ka
240Pu 229Th 246Cmƒ 243Amƒ 4,7–7,4 ka
245Cmƒ 250Cm 8,3–8,5 ka
239Puƒ 24,1 ka
230Th№ 231Pa№ 32–76 ka
236Npƒ 233Uƒ 234U№ 150–250 ka 99Tc₡ 126Sn
248Cm 242Pu 327–375 ka 79Se₡
1,53 Ma 93Zr
237Npƒ 2,1–6,5 Ma 135Cs₡ 107Pd
236U 247Cmƒ 15–24 Ma 129I₡
244Pu 80 Ma

... maupun lebih dari 15,7 Ma[17]

232Th№ 238U№ 235Uƒ№ 0,7–14,1 Ga

Isotop penting

[sunting | sunting sumber]
Ball-and-arrow presentation of the thorium decay series
Rantai peluruhan 4n dari 232Th, biasa disebut "Deret torium"

Torium-228

[sunting | sunting sumber]

228Th adalah sebuah isotop torium dengan 138 neutron. Ia pernah bernama Radiotorium, karena kemunculannya dalam rantai peluruhan torium-232. Ia memiliki waktu paruh 1,9116 tahun. Ia mengalami peluruhan alfa menjadi 224Ra. Kadang-kadang ia meluruh dengan rute peluruhan gugus yang tidak biasa, memancarkan inti 20O dan menghasilkan 208Pb. Ia adalah isotop anak dari 232U.

228Th memiliki massa atom 228,0287411 gram/mol.

Torium-229

[sunting | sunting sumber]

229Th adalah sebuah isotop radioaktif torium yang meluruh melalui emisi alfa dengan waktu paruh 7917 tahun.[1] 229Th dihasilkan oleh peluruhan uranium-233, dan kegunaan utamanya adalah untuk produksi isotop medis aktinium-225 dan bismut-213.[18]

Torium-229m

[sunting | sunting sumber]

Pada tahun 1976, spektroskopi sinar gama pertama kali mengindikasikan bahwa 229Th memiliki sebuah isomer nuklir, 229mTh, dengan energi eksitasi yang sangat rendah.[19] Pada saat itu energinya disimpulkan di bawah 100 eV, murni berdasarkan non-pengamatan peluruhan langsung isomer. Namun, pada tahun 1990, pengukuran lebih lanjut mengarah pada kesimpulan bahwa energinya hampir pasti di bawah 10 eV,[20] membuat isomer ini menjadi salah satu isomer dengan energi eksitasi terendah yang diketahui. Pada tahun-tahun berikutnya, energinya dibatasi lebih lanjut menjadi 3,5 ± 1,0 eV, yang untuk waktu yang lama merupakan nilai energi yang diterima.[21] Energi rendah seperti itu segera membangkitkan minat karena secara konseptual memungkinkan eksitasi laser langsung dari keadaan nuklir,[22] yang mengarah ke beberapa aplikasi potensial yang menarik, misalnya pengembangan jam nuklir dengan keakuratan sangat tinggi[5][6] atau sebagai qubit untuk komputasi kuantum.[23]

Eksitasi laser nuklir 229mTh dan juga pengembangan jam nuklir sejauh ini terhambat oleh pengetahuan yang tidak memadai tentang sifat isomer tersebut. Pengetahuan yang tepat tentang energi isomer sangat penting dalam konteks ini, karena menentukan teknologi laser yang diperlukan dan mempersingkat waktu pemindaian saat mencari eksitasi langsung. Hal ini memicu banyak penyelidikan, baik teoretis maupun eksperimental, mencoba menentukan energi transisi secara tepat dan untuk menentukan sifat lain dari keadaan isomer 229Th (seperti masa pakai dan momen magnet).[24]

Pengamatan langsung foton yang dipancarkan dalam peluruhan isomer akan membantu secara signifikan untuk menentukan nilai energi isomer. Sayangnya, hingga hari ini, belum ada laporan yang sepenuhnya meyakinkan tentang pendeteksian foton yang dipancarkan dalam peluruhan 229mTh. Sebagai gantinya, pengukuran spektroskopi sinar gama yang ditingkatkan menggunakan mikrokalorimeter sinar-X resolusi tinggi yang canggih dilakukan pada tahun 2007, menghasilkan nilai baru untuk energi transisi E = 7,6 ± 0,5 eV,[25] dikoreksi menjadi E = 7,8 ± 0,5 eV pada tahun 2009.[26] Pergeseran energi isomer dari 3,5 eV ke 7,8 eV mungkin menjelaskan mengapa beberapa upaya awal untuk mengamati transisi secara langsung tidak berhasil. Namun, sebagian besar pencarian terbaru untuk cahaya yang dipancarkan dalam peluruhan isomer gagal untuk mengamati sinyal apapun,[27][28][29][30] menunjuk ke arah saluran peluruhan non-radiatif yang berpotensi kuat. Deteksi langsung foton yang dipancarkan dalam peluruhan isomer diklaim pada 2012[31] dan sekali lagi pada 2018.[32] Namun, kedua laporan tersebut saat ini menjadi bahan diskusi kontroversial di dalam komunitas.[33][34]

Deteksi langsung elektron yang dipancarkan di saluran peluruhan konversi internal 229mTh dicapai pada tahun 2016.[35] Namun, pada saat itu energi transisi isomer ini hanya dapat dibatasi secara lemah menjadi antara 6,3 dan 18,3 eV. Akhirnya, pada tahun 2019, spektroskopi elektron non-optik dari elektron konversi internal yang dipancarkan dalam peluruhan isomer memungkinkan penentuan energi eksitasi isomer ini menjadi 8,28±0,17 eV, yang merupakan nilai energi paling tepat saat ini.[4] Namun, nilai ini tampak bertentangan dengan pracetak 2018 yang menunjukkan bahwa sinyal serupa seperti foton VUV xenon 8,4 eV dapat ditampilkan, tetapi dengan sekitar 1,3+0,2
−0,1 eV lebih sedikit energi dan masa pakai 1880 detik.[32] Dalam makalah itu, 229Th disematkan dalam SiO2, mungkin menghasilkan pergeseran energi dan mengubah masa pakai, meskipun keadaan yang terlibat terutama nuklir, melindungi mereka dari interaksi elektronik.

Sebagai kekhasan energi eksitasi yang sangat rendah, masa pakai 229mTh sangat bergantung pada lingkungan elektronik nukleus. Dalam ion 229Th, saluran peluruhan konversi internal dilarang secara energik, karena energi isomerik berada di bawah energi yang diperlukan untuk ionisasi Th+ lebih lanjut. Hal ini menyebabkan masa pakai yang mungkin mendekati masa pakai radiasi 229mTh, yang tidak ada pengukurannya, tetapi secara teoritis diprediksi berada dalam kisaran antara 103 hingga 104 detik.[36][37] Secara eksperimental, untuk ion 229mTh2+ dan 229mTh3+, ditemukan masa hidup isomer lebih dari 1 menit.[35] Berlawanan dengan itu, dalam atom 229Th netral, saluran peluruhan konversi internal diizinkan, yang mengarah ke masa hidup isomer yang berkurang 9 kali lipat menjadi sekitar 10 mikrodetik.[38][36] Masa pakai dalam kisaran beberapa mikrodetik memang dikonfirmasi pada tahun 2017 untuk atom 229mTh netral terikat permukaan, berdasarkan deteksi sinyal peluruhan konversi internal.[10]

Dalam percobaan tahun 2018, dimungkinkan untuk melakukan karakterisasi spektroskopi laser pertama dari sifat nuklir 229mTh.[39] Dalam percobaan ini, spektroskopi laser kulit atom 229Th dilakukan menggunakan awan ion 229Th2+ dengan 2% ion dalam keadaan tereksitasi nuklir. Hal ini memungkinkan penyelidikan pergeseran hyperfine yang disebabkan oleh keadaan spin nuklir yang berbeda dari tanah dan keadaan isomer. Dengan cara ini, nilai eksperimen pertama untuk dipol magnetik dan momen kuadrupol listrik 229mTh dapat disimpulkan.

Pada tahun 2019, energi eksitasi isomer ini dibatasi menjadi 8,28±0,17 eV berdasarkan deteksi langsung elektron konversi internal[4] dan populasi aman 229mTh dari keadaan dasar nuklir dicapai dengan eksitasi keadaan tereksitasi nuklir 29 keV melalui sinkrotron radiasi.[40] Pengukuran tambahan oleh kelompok yang berbeda pada tahun 2020 menghasilkan angka 8,10±0,17 eV (153,1±3,2 nm panjang gelombang).[41] Menggabungkan pengukuran ini, kami memiliki energi transisi yang diperkirakan sebesar 8,12±0,11 eV.[42]

Keadaan tereksitasi sebesar 29.189,93 eV dari 229Th meluruh ke keadaan isomer dengan probabilitas 90%. Kedua pengukuran tersebut merupakan langkah penting selanjutnya menuju pengembangan jam nuklir. Eksperimen spektroskopi gamma juga mengkonfirmasi pemisahan energi 8,3 eV dari jarak ke level 29.189,93 eV.[43] 8,28 eV (150 nm) dapat dicapai sebagai harmonik ke-7 dari laser serat iterbium dengan sisir frekuensi VUV.[44][45][46] Pencocokan fase gelombang kontinu untuk pembangkitan harmonik mungkin tersedia.[47]

Torium-230

[sunting | sunting sumber]

230Th adalah sebuah isotop radioaktif torium yang dapat digunakan untuk menentukan umur koral dan menentukan fluks arus laut. Ionium adalah nama yang diberikan pada awal studi unsur radioaktif untuk isotop 230Th yang dihasilkan dalam rantai peluruhan 238U sebelum disadari bahwa ionium dan torium identik secara kimiawi. Lambang Io digunakan untuk unsur yang dianggap ini. (Nama ini masih digunakan dalam penanggalan ionium–torium.)

Torium-231

[sunting | sunting sumber]

231Th memiliki 141 neutron. Ia adalah produk peluruhan dari uranium-235. Ia ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil di Bumi dan memiliki waktu paruh 25,5 jam.[48] Ketika meluruh, ia memancarkan sinar beta dan membentuk protaktinium-231. Ia memiliki energi peluruhan 0,39 MeV. Ia juga memiliki massa 231,0363043 gram/mol.

Torium-232

[sunting | sunting sumber]
Artikel utama: Torium-232

232Th adalah satu-satunya nuklida primordial torium dan secara efektif menyusun semua torium alami, dengan isotop torium lain yang hanya muncul dalam jumlah kecil sebagai produk peluruhan uranium dan torium yang berumur pendek.[49] Isotop ini meluruh dengan peluruhan alfa dengan waktu paruh 1,405×1010 tahun, lebih dari tiga kali usia Bumi dan kira-kira usia alam semesta. Rantai peluruhannya adalah deret torium, yang berakhir pada timbal-208. Sisa dari rantainya berjalan cepat; waktu paruh terpanjang di dalamnya adalah 5,75 tahun untuk radium-228 dan 1,91 tahun untuk torium-228, dengan semua waktu paruh lainnya berjumlah kurang dari 15 hari.[50]

232Th adalah bahan subur yang mampu menyerap sebuah neutron dan mengalami transmutasi menjadi nuklida fisil uranium-233, yang merupakan dasar dari siklus bahan bakar torium.[51] Dalam bentuk Thorotrast, sebuah suspensi torium dioksida, ia digunakan sebagai media kontras dalam diagnostik sinar-X awal. Torium-232 sekarang diklasifikasikan sebagai karsinogenik.[52]

Torium-233

[sunting | sunting sumber]

233Th adalah isotop torium yang meluruh menjadi protaktinium-233 melalui peluruhan beta. Ia memiliki waktu paruh 21,83 menit.[53]

Torium-234

[sunting | sunting sumber]

234Th adalah sebuah isotop torium yang intinya mengandung 144 neutron. 234Th memiliki waktu paruh 24,1 hari, dan ketika meluruh, ia memancarkan partikel beta, dan dengan melakukan itu, ia berubah menjadi protaktinium-234. 234Th memiliki massa 234,0436 sma (satuan massa atom), dan memiliki energi peluruhan sekitar 270 keV (kiloelektronvolt). Uranium-238 biasanya meluruh menjadi isotop torium ini (walaupun dalam kasus yang jarang dapat mengalami fisi spontan sebagai gantinya).

Referensi

[sunting | sunting sumber]
  1. ^ a b c Varga, Z.; Nicholl, A.; Mayer, K. (2014). "Determination of the 229Th half-life". Physical Review C. 89 (6): 064310. doi:10.1103/PhysRevC.89.064310. 
  2. ^ Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  3. ^ E. Ruchowska (2006). "Nuclear structure of 229Th". Phys. Rev. C. 73 (4): 044326. Bibcode:2006PhRvC..73d4326R. doi:10.1103/PhysRevC.73.044326. 
  4. ^ a b c d 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 September 2019). "Energy of the 229Th nuclear clock transition". Nature. 573 (7773): 243–246. arXiv:1905.06308 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2019Natur.573..243S. doi:10.1038/s41586-019-1533-4. PMID 31511684. 
  5. ^ a b Peik, E.; Tamm, Chr. (15 Januari 2003). "Nuclear laser spectroscopy of the 3.5 eV transition in 229Th" (PDF). Europhysics Letters. 61 (2): 181–186. Bibcode:2003EL.....61..181P. doi:10.1209/epl/i2003-00210-x. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 26 Desember 2013. Diakses tanggal 29 Juni 2022. 
  6. ^ a b Campbell, C.; Radnaev, A.G.; Kuzmich, A.; Dzuba, V.A.; Flambaum, V.V.; Derevianko, A. (2012). "A single ion nuclear clock for metrology at the 19th decimal place". Phys. Rev. Lett. 108 (12): 120802. arXiv:1110.2490 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2012PhRvL.108l0802C. doi:10.1103/PhysRevLett.108.120802. PMID 22540568. 
  7. ^ a b Yang, H. B.; et al. "New isotope 207Th and odd-even staggering in α-decay energies for nuclei with Z > 82 and N < 126". Physical Review C. 105 (L051302). doi:10.1103/PhysRevC.105.L051302. 
  8. ^ 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. 
  9. ^ H. Ikezoe; et al. (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. 
  10. ^ a b 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 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2017PhRvL.118d2501S. doi:10.1103/PhysRevLett.118.042501. PMID 28186791. 
  11. ^ f2.5 Aero Ektar Lenses [pranala nonaktif permanen] Some images.
  12. ^ Michael S. Briggs (16 Januari 2002). "Aero-Ektar Lenses". Diarsipkan dari versi asli tanggal 12 Agustus 2015. Diakses tanggal 29 Juni 2022. 
  13. ^ Ditambah radium (unsur 88). Meskipun sebenarnya radium adalah sub-aktinida, ia segera mendahului aktinium (89) dan mengikuti celah ketidakstabilan tiga unsur setelah polonium (84) di mana tidak ada nuklida yang memiliki waktu paruh setidaknya empat tahun (nuklida yang berumur paling panjang di celah tersebut adalah radon-222 dengan waktu paruh kurang dari empat hari). Isotop radium yang paling lama hidup memiliki waktu paruh 1.600 tahun, sehingga layak untuk dimasukkan ke dalam unsur di sini.
  14. ^ Khususnya dari fisi neutron termal uranium-235, misalnya dalam reaktor nuklir biasa.
  15. ^ Milsted, J.; Friedman, A. M.; Stevens, C. M. (1965). "The alpha half-life of berkelium-247; a new long-lived isomer of berkelium-248". Nuclear Physics. 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. doi:10.1016/0029-5582(65)90719-4. 
    "Analisis isotop mengungkapkan spesies bermassa 248 dalam kelimpahan konstan dalam tiga sampel yang dianalisis selama periode sekitar 10 bulan. Ini dianggap berasal dari isomer 248Bk dengan waktu paruh lebih besar dari 9 [tahun]. Tidak ada pertumbuhan 248Cf yang terdeteksi, dan batas bawah untuk waktu paruh β− dapat ditetapkan sekitar 104 [tahun]. Tidak ada aktivitas alfa yang disebabkan oleh isomer baru yang terdeteksi; waktu paruh alfa mungkin lebih besar dari 300 [tahun]."
  16. ^ Ini adalah nuklida terberat dengan waktu paruh setidaknya empat tahun sebelum "lautan ketidakstabilan".
  17. ^ Tidak termasuk nuklida yang "stabil secara klasik" dengan waktu paruh secara signifikan melebihi 232Th; misalnya, 113mCd memiliki waktu paruh hanya empat belas tahun, 113Cd hampir delapan kuadriliun tahun.
  18. ^ Report to Congress on the extraction of medical isotopes from U-233 Diarsipkan 27 September 2011 di Wayback Machine.. Kementerian Energi AS. Maret 2001
  19. ^ Kroger, L.A.; Reich, C.W. (1976). "Features of the low energy level scheme of 229Th as observed in the α decay of 233U". Nucl. Phys. A. 259 (1): 29–60. Bibcode:1976NuPhA.259...29K. doi:10.1016/0375-9474(76)90494-2. 
  20. ^ Reich, C. W.; Helmer, R. G. (Januari 1990). "Energy separation of the doublet of intrinsic states at the ground state of 229Th". Phys. Rev. Lett. American Physical Society. 64 (3): 271–273. Bibcode:1990PhRvL..64..271R. doi:10.1103/PhysRevLett.64.271. PMID 10041937. 
  21. ^ Helmer, R. G.; Reich, C. W. (April 1994). "An Excited State of 229Th at 3.5 eV". Physical Review C. 49 (4): 1845–1858. Bibcode:1994PhRvC..49.1845H. doi:10.1103/PhysRevC.49.1845. PMID 9969412. 
  22. ^ Tkalya, E.V.; Varlamov, V.O.; Lomonosov, V.V.; Nikulin, S.A. (1996). "Processes of the nuclear isomer 229mTh(3/2+, 3.5±1.0 eV) Resonant excitation by optical photons". Physica Scripta. 53 (3): 296–299. Bibcode:1996PhyS...53..296T. doi:10.1088/0031-8949/53/3/003. 
  23. ^ Raeder, S.; Sonnenschein, V.; Gottwald, T.; Moore, I.D.; Reponen, M.; Rothe, S.; Trautmann, N.; Wendt, K. (2011). "Resonance ionization spectroscopy of thorium isotopes - towards a laser spectroscopic identification of the low-lying 7.6 eV isomer of 229Th". J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 44 (16): 165005. arXiv:1105.4646 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2011JPhB...44p5005R. doi:10.1088/0953-4075/44/16/165005. 
  24. ^ von der Wense, Lars; Seiferle, Benedict; Thirolf, Peter G. (Maret 2018). "Towards a 229Th-based nuclear clock". Measurement Techniques. 60 (12): 1178–1192. arXiv:1811.03889 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2018arXiv181103889V. doi:10.1007/s11018-018-1337-1. 
  25. ^ B. R. Beck; et al. (6 April 2007). "Energy splitting in the ground state doublet in the nucleus 229Th". Physical Review Letters. 98 (14): 142501. Bibcode:2007PhRvL..98n2501B. doi:10.1103/PhysRevLett.98.142501. PMID 17501268. 
  26. ^ Beck BR, Wu CY, Beiersdorfer P, Brown GV, Becker JA, Moody KJ, Wilhelmy JB, Porter FS, Kilbourne CA, Kelley RL (30 Juli 2009). Improved value for the energy splitting of the ground-state doublet in the nucleus 229Th (PDF). 12th Int. Conf. on Nuclear Reaction Mechanisms. Varenna, Italy. LLNL-PROC-415170. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 27 Januari 2017. Diakses tanggal 29 Juni 2022. 
  27. ^ Jeet, Justin; Schneider, Christian; Sullivan, Scott T.; Rellergert, Wade G.; Mirzadeh, Saed; Cassanho, A.; Jenssen, H. P.; Tkalya, Eugene V.; Hudson, Eric R. (23 Juni 2015). "Results of a Direct Search Using Synchrotron Radiation for the Low-Energy". Physical Review Letters. 114 (25): 253001. arXiv:1502.02189 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2015PhRvL.114y3001J. doi:10.1103/physrevlett.114.253001. PMID 26197124. 
  28. ^ Yamaguchi, A.; Kolbe, M.; Kaser, H.; Reichel, T.; Gottwald, A.; Peik, E. (Mei 2015). "Experimental search for the low-energy nuclear transition in 229Th with undulator radiation". New Journal of Physics (dalam bahasa Inggris). 17 (5): 053053. Bibcode:2015NJPh...17e3053Y. doi:10.1088/1367-2630/17/5/053053 alt=Dapat diakses gratis. 
  29. ^ von der Wense, L. (2018). On the direct detection of 229mTh (PDF). Springer Theses, Berlin. ISBN 978-3-319-70461-6. 
  30. ^ Stellmer, S.; Kazakov, G.; Schreitl, M.; Kaser, H.; Kolbe, M.; Schumm, T. (2018). "On an attempt to optically excite the nuclear isomer in Th-229". Phys. Rev. A. 97 (6): 062506. arXiv:1803.09294 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2018PhRvA..97f2506S. doi:10.1103/PhysRevA.97.062506. 
  31. ^ Zhao, Xinxin; Yenny Natali Martinez de Escobar; Robert Rundberg; Evelyn M. Bond; Allen Moody; David J. Vieira (2012). "Observation of the Deexcitation of the 229mTh Nuclear Isomer". Physical Review Letters. 109 (16): 160801. Bibcode:2012PhRvL.109p0801Z. doi:10.1103/PhysRevLett.109.160801 alt=Dapat diakses gratis. PMID 23215066. 
  32. ^ a b Borisyuk, P. V.; Chubunova, E. V.; Kolachevsky, N. N.; Lebedinskii, Yu Yu; Vasiliev, O. S.; Tkalya, E. V. (2018-04-01). "Excitation of 229Th nuclei in laser plasma: the energy and half-life of the low-lying isomeric state". arΧiv:1804.00299 [nucl-th]. 
  33. ^ Peik, Ekkehard; Zimmermann, Kai (3 Juli 2013). "Comment on "Observation of the Deexcitation of the 229mTh Nuclear Isomer"". Physical Review Letters. 111 (1): 018901. Bibcode:2013PhRvL.111a8901P. doi:10.1103/PhysRevLett.111.018901. PMID 23863029. 
  34. ^ Thirolf, P G; Seiferle, B; von der Wense, L (28 Oktober 2019). "The 229-thorium isomer: doorway to the road from the atomic clock to the nuclear clock". Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 52 (20): 203001. Bibcode:2019JPhB...52t3001T. doi:10.1088/1361-6455/ab29b8 alt=Dapat diakses gratis. 
  35. ^ a b von der Wense, Lars; Seiferle, Benedict; Laatiaoui, Mustapha; Neumayr, Jürgen B.; Maier, Hans-Jörg; Wirth, Hans-Friedrich; Mokry, Christoph; Runke, Jörg; Eberhardt, Klaus; Düllmann, Christoph E.; Trautmann, Norbert G.; Thirolf, Peter G. (5 Mei 2016). "Direct detection of the 229Th nuclear clock transition". Nature. 533 (7601): 47–51. arXiv:1710.11398 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2016Natur.533...47V. doi:10.1038/nature17669. PMID 27147026. 
  36. ^ a b Tkalya, E.V.; Schneider, C.; Jeet, J.; Hudson, E.R. (2015). "Radiative lifetime and energy of the low-energy isomeric level in 229Th". Phys. Rev. C. 92 (5): 054324. arXiv:1509.09101 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2015PhRvC..92e4324T. doi:10.1103/PhysRevC.92.054324. 
  37. ^ Minkov, N.; Pálffy, A. (2017). "Reduced transition probabilities for the gamma decay of the 7.8 eV isomer in 229mTh". Phys. Rev. Lett. 118 (21): 212501. arXiv:1704.07919 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2017PhRvL.118u2501M. doi:10.1103/PhysRevLett.118.212501. PMID 28598657. 
  38. ^ Karpeshin, F.F.; Trzhaskovskaya, M.B. (2007). "Impact of the electron environment on the lifetime of the 229Thm low-lying isomer". Phys. Rev. C. 76 (5): 054313. Bibcode:2007PhRvC..76e4313K. doi:10.1103/PhysRevC.76.054313. 
  39. ^ Thielking, J.; Okhapkin, M.V.; Przemyslaw, G.; Meier, D.M.; von der Wense, L.; Seiferle, B.; Düllmann, C.E.; Thirolf, P.G.; Peik, E. (2018). "Laser spectroscopic characterization of the nuclear-clock isomer 229mTh". Nature. 556 (7701): 321–325. arXiv:1709.05325 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2018Natur.556..321T. doi:10.1038/s41586-018-0011-8. PMID 29670266. 
  40. ^ Masuda, T.; Yoshimi, A.; Fujieda, A.; Fujimoto, H.; Haba, H.; Hara, H.; Hiraki, T.; Kaino, H.; Kasamatsu, Y.; Kitao, S.; Konashi, K.; Miyamoto, Y.; Okai, K.; Okubo, S.; Sasao, N.; Seto, M.; Schumm, T.; Shigekawa, Y.; Suzuki, K.; Stellmer, S.; Tamasaku, K.; Uetake, S.; Watanabe, M.; Watanabe, T.; Yasuda, Y.; Yamaguchi, A.; Yoda, Y.; Yokokita, T.; Yoshimura, M.; Yoshimura, K. (12 September 2019). "X-ray pumping of the 229Th nuclear clock isomer". Nature. 573 (7773): 238–242. arXiv:1902.04823 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2019Natur.573..238M. doi:10.1038/s41586-019-1542-3. PMID 31511686. 
  41. ^ Sikorsky, Tomas; Geist, Jeschua; Hengstler, Daniel; Kempf, Sebastian; Gastaldo, Loredana; Enss, Christian; Mokry, Christoph; Runke, Jörg; Düllmann, Christoph E.; Wobrauschek, Peter; Beeks, Kjeld; Rosecker, Veronika; Sterba, Johannes H.; Kazakov, Georgy; Schumm, Thorsten; Fleischmann, Andreas (2 Oktober 2020). "Measurement of the 229Th Isomer Energy with a Magnetic Microcalorimeter". Physical Review Letters. 125 (14): 142503. arXiv:2005.13340 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2020PhRvL.125n2503S. doi:10.1103/PhysRevLett.125.142503. PMID 33064540 Periksa nilai |pmid= (bantuan). 
  42. ^ von der Wense, Lars (28 September 2020). "Ticking Toward a Nuclear Clock". Physics. 13. hlm. 152. 
  43. ^ Yamaguchi, A.; Muramatsu, H.; Hayashi, T.; Yuasa, N.; Nakamura, K.; Takimoto, M.; Haba, H.; Konashi, K.; Watanabe, M.; Kikunaga, H.; Maehata, K. (26 November 2019). "Energy of the 229Th Nuclear Clock Isomer Determined by Absolute γ-ray Energy Difference". Physical Review Letters. 123 (22): 222501. arXiv:1912.05395 alt=Dapat diakses gratis. doi:10.1103/PhysRevLett.123.222501. PMID 31868403. 
  44. ^ Ozawa, Akira; Zhao, Zhigang; Kuwata-Gonokami, Makoto; Kobayashi, Yohei (15 Juni 2015). "High average power coherent vuv generation at 10 MHz repetition frequency by intracavity high harmonic generation". Optics Express (dalam bahasa Inggris). 23 (12): 15107–18. Bibcode:2015OExpr..2315107O. doi:10.1364/OE.23.015107 alt=Dapat diakses gratis. PMID 26193495. 
  45. ^ von der Wense, Lars; Zhang, Chuankun (2020). "Concepts for direct frequency-comb spectroscopy of 229mTh and an internal-conversion-based solid-state nuclear clock". The European Physical Journal D. 74 (7): 146. arXiv:1905.08060 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2020EPJD...74..146V. doi:10.1140/epjd/e2020-100582-5. 
  46. ^ Ozawa, Akira; Kobayashi, Yohei (19 Februari 2013). "vuv frequency-comb spectroscopy of atomic xenon". Physical Review A. 87 (2): 022507. Bibcode:2013PhRvA..87b2507O. doi:10.1103/PhysRevA.87.022507. 
  47. ^ Nakazato, Tomoharu; Ito, Isao; Kobayashi, Yohei; Wang, Xiaoyang; Chen, Chuangtian; Watanabe, Shuntaro (25 Juli 2016). "Phase-matched frequency conversion below 150 nm in KBe2BO3F2". Optics Express (dalam bahasa Inggris). 24 (15): 17149–58. Bibcode:2016OExpr..2417149N. doi:10.1364/OE.24.017149 alt=Dapat diakses gratis. PMID 27464165. 
  48. ^ Knight, G. B.; Macklin, R. L. (1 Januari 1949). "Radiations of Uranium Y". Physical Review. 75 (1): 34–38. Bibcode:1949PhRv...75...34K. doi:10.1103/PhysRev.75.34. 
  49. ^ Isotopes Project Home Page, Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley. "Isotopes of Thorium (Z=90)". Diarsipkan dari versi asli tanggal 3 Februari 2010. Diakses tanggal 29 Juni 2022. 
  50. ^ Rutherford Appleton Laboratory. "Th-232 Decay Chain". Diarsipkan dari versi asli tanggal 19 Maret 2012. Diakses tanggal 29 Juni 2022. 
  51. ^ Asosiasi Nuklir Dunia. "Thorium". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013-02-16. Diakses tanggal 29 Juni 2022. 
  52. ^ Krasinskas, Alyssa M; Minda, Justina; Saul, Scott H; Shaked, Abraham; Furth, Emma E (2004). "Redistribution of thorotrast into a liver allograft several years following transplantation: a case report". Mod. Pathol. 17 (1): 117–120. doi:10.1038/modpathol.3800008 alt=Dapat diakses gratis. PMID 14631374. 
  53. ^ Georges, Audi (2003). "The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties" (PDF). Nuclear Physics A. Atomic Mass Data Center. 729 (1): 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.