トリウムの同位体

トリウム(Th)は、安定同位体を持たないが、²³²Thだけはほぼ安定といえる。地球上の同位体組成が定まっているため、標準原子量は定めることができる。標準原子量は232.03806(2) uである。

トリウムの同位体のうち、アクチニウム系列、トリウム系列、ウラン系列に属する同位体は以下の別名でも知られている：

• ラジオアクチニウム (radio-actinium) : ²²⁷Th
• ラジオトリウム (radio-thorium) : ²²⁸Th
• イオニウム (ionium) : ²³⁰Th
• ウランY (uranium Y) : ²³¹Th
• ウランX₁ (uranium X₁) : ²³⁴Th

27個の放射性同位体が同定されていて、最も豊富で安定な²³²Thの半減期は140.5億年である。²³⁰Thの半減期は75380年、²²⁹Thの半減期は7340年、²²⁸Thの半減期は1.92年である。その他は全て30日以下であり、そのほとんどは10分以下である。²²⁹Thには、励起エネルギー（7.6 ± 0.5 eV^[1]）の極めて低い核異性体が存在する^[2]。

トリウムの既知の同位体の原子量は、209^[3]から238の間である。

一覧

同位体核種	Z(p)	N(n)	同位体質量 (u)	半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
	励起エネルギー
^209Th	90	119	209.01772(11)	7(5) ms [3.8(+69-15)]	5/2-#
^210Th	90	120	210.015075(27)	17(11) ms [9(+17-4) ms]	0+
^211Th	90	121	211.01493(8)	48(20) ms [0.04(+3-1) s]	5/2-#
^212Th	90	122	212.01298(2)	36(15) ms [30(+20-10) ms]	0+
^213Th	90	123	213.01301(8)	140(25) ms	5/2-#
^214Th	90	124	214.011500(18)	100(25) ms	0+
^215Th	90	125	215.011730(29)	1.2(2) s	(1/2-)
^216Th	90	126	216.011062(14)	26.8(3) ms	0+
^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	(9/2+)
^218Th	90	128	218.013284(14)	109(13) ns	0+
^219Th	90	129	219.01554(5)	1.05(3) µs	9/2+#
^220Th	90	130	220.015748(24)	9.7(6) µs	0+
^221Th	90	131	221.018184(10)	1.73(3) ms	(7/2+)
^222Th	90	132	222.018468(13)	2.237(13) ms	0+
^223Th	90	133	223.020811(10)	0.60(2) s	(5/2)+
^224Th	90	134	224.021467(12)	1.05(2) s	0+
^225Th	90	135	225.023951(5)	8.72(4) min	(3/2)+
^226Th	90	136	226.024903(5)	30.57(10) min	0+
^227Th	90	137	227.0277041(27)	18.68(9) d	1/2+
^228Th	90	138	228.0287411(24)	1.9116(16) a	0+
^229Th	90	139	229.031762(3)	7.34(16)E+3 a	5/2+
^229mTh	0.0076(5) keV			70(50) h	3/2+
^230Th	90	140	230.0331338(19)	7.538(30)E+4 a	0+
^231Th	90	141	231.0363043(19)	25.52(1) h	5/2+
^232Th	90	142	232.0380553(21)	1.405(6)E+10 a	0+	1.0000
^233Th	90	143	233.0415818(21)	21.83(4) min	1/2+
^234Th	90	144	234.043601(4)	24.10(3) d	0+
^235Th	90	145	235.04751(5)	7.2(1) min	(1/2+)#
^236Th	90	146	236.04987(21)#	37.5(2) min	0+
^237Th	90	147	237.05389(39)#	4.8(5) min	5/2+#
^238Th	90	148	238.0565(3)#	9.4(20) min	0+

出典

1. B. R. Beck et al. (2007-04-06). “Energy splitting in the ground state doublet in the nucleus ²²⁹Th"”. Physical Review Letters 98: 142501. doi:10.1103/PhysRevLett.98.142501. http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PRLTAO000098000014142501000001. 
2. E. Ruchowska et al. (2006). “Nuclear structure of ²²⁹Th"”. Phys. Rev. C 73: 044326. doi:10.1103/PhysRevC.73.044326. http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PRVCAN000073000004044326000001. 
3. H. Ikezoe et al. (1996). “alpha decay of a new isotope of ²⁰⁹Th"” (subscription required). Phys. Rev. C 54: 2043. doi:10.1103/PhysRevC.54.2043. http://prola.aps.org/pdf/PRC/v54/i4/p2043_1. 

参考文献

• Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
• Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
• Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
  • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
  • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
  • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.