Isótopos de tantalio
El tantalio natural (73Ta) consta de dos isótopos estables: 181Ta (99,988%) y 180m
Ta
(0,012%).
También hay 35 radioisótopos artificiales conocidos, de los cuales los más longevos son el 179Ta con una vida media de 1,82 años, el 182Ta con una vida media de 114,43 días, 183Ta con una vida media de 5,1 días y 177Ta con una vida media de 56,56 horas. Todos los demás isótopos tienen vidas medias inferiores a un día, la mayoría inferiores a una hora. También existen numerosos isómeros, el más estable de los cuales (aparte del 180mTa) es el 178m1Ta con una vida media de 2,36 horas. Todos los isótopos e isómeros nucleares del tantalio son radiactivos o estables desde el punto de vista observacional, lo que significa que se predice que serán radiactivos pero no se ha observado ninguna desintegración real.
Se ha propuesto el tantalio como agente "salado" material para armas nucleares (el cobalto es otro material de salazón más conocido). Una chaqueta de 181Ta, irradiada por el intenso flujo de neutrones de alta energía de la explosión de un arma termonuclear, se transmutaría en el isótopo radiactivo 182
>Ta
con una vida media de 114,43 días y produce aproximadamente 1,12 MeV de radiación gamma, lo que aumenta significativamente la radiactividad de la lluvia radiactiva del arma durante varios meses. No se sabe que un arma de este tipo haya sido construida, probada o utilizada alguna vez. Mientras que el factor de conversión de la dosis absorbida (medida en Grays) a la dosis efectiva (medida en Sievert) para los rayos gamma es 1, mientras que para la radiación alfa es 50 (es decir, una dosis gamma de 1 Gray equivale a 1 Sievert mientras que una dosis alfa (de 1 Gray equivale a 50 Sievert), los rayos gamma sólo se atenúan mediante blindaje, no se detienen. Como tal, las partículas alfa requieren incorporación para tener un efecto, mientras que los rayos gamma pueden tener un efecto por mera proximidad. En términos militares, esto permite que un arma de rayos gamma niegue un área a ambos lados siempre que la dosis sea lo suficientemente alta, mientras que la contaminación radiactiva por emisores alfa que no liberan cantidades significativas de rayos gamma se puede contrarrestar asegurando que el material no sea incorporado.
Lista de isótopos
Nuclide | Z | N | Masa sototópica (Da) | Vida media | Decaymode | Daughterisotope | Spin and paridad | Abundancia natural (Fracción mínima) | |||||||||||
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Energía de excitación | Proporción normal | Rango de variación | |||||||||||||||||
155 Ta | 73 | 82 | 154.97459(54)# | 2.9+1.5 −1.1 ms | p | 154Hf | 11/2−) | ||||||||||||
155m Ta | ~323 keV | 12+4 −3 μs | p | 154Hf | ¿11/2? | ||||||||||||||
156 Ta | 73 | 83 | 155.97230(43)# | 106(4) ms | p (71%) | 155Hf | (2 a) | ||||||||||||
β+ (29%) | 156Hf | ||||||||||||||||||
156m Ta | 102(7) keV | 0,36(4) s | p | 155Hf | 9+ | ||||||||||||||
157 Ta | 73 | 84 | 156.96819(22) | 10.1(4) ms | α (91%) | 153Lu | 1/2+ | ||||||||||||
β+ (9%) | 157Hf | ||||||||||||||||||
157m1 Ta | 22(5) keV | 4.3 1) ms | 11/2− | ||||||||||||||||
157m2 Ta | 1593(9) keV | 1,7 ms | α | 153Lu | (25/2−) | ||||||||||||||
158 Ta | 73 | 85 | 157.96670(22)# | 49(8) ms | α (96%) | 154Lu | (2 a) | ||||||||||||
β+ (4%) | 158Hf | ||||||||||||||||||
158m Ta | 141(9) keV | 36.0(8) ms | α (93%) | 154Lu | (9+) | ||||||||||||||
IT | 158Ta | ||||||||||||||||||
β+ | 158Hf | ||||||||||||||||||
159 Ta | 73 | 86 | 158.963018(22) | 1.04(9) s | β+ (66%) | 159Hf | (1/2+) | ||||||||||||
α (34%) | 155Lu | ||||||||||||||||||
159m Ta | 64(5) keV | 514(9) m | α (56%) | 155Lu | 11/2−) | ||||||||||||||
β+ (44%) | 159Hf | ||||||||||||||||||
160 Ta | 73 | 87 | 159.96149(10) | 1.70(20) s | α | 156Lu | (2#)− | ||||||||||||
β+ | 160Hf | ||||||||||||||||||
160m Ta | 310(90)# keV | 1.55(4) s | β+ (66%) | 160Hf | (9)+ | ||||||||||||||
α (34%) | 156Lu | ||||||||||||||||||
161 Ta | 73 | 88 | 160.95842(6)# | 3# s | β+ (95%) | 161Hf | 1/2+# | ||||||||||||
α (5%) | 157Lu | ||||||||||||||||||
161m Ta | 50(50)# keV | 2.89(12) s | 11/2# | ||||||||||||||||
162 Ta | 73 | 89 | 161.95729(6) | 3.57(12) s | β+ (99,92%) | 162Hf | 3+# | ||||||||||||
α (.073%) | 158Lu | ||||||||||||||||||
163 Ta | 73 | 90 | 162.95433(4) | 10.6(18) s | β+ (99,8%) | 163Hf | 1/2+# | ||||||||||||
α (.2%) | 159Lu | ||||||||||||||||||
164 Ta | 73 | 91 | 163.953(3) | 14.2(3) s | β+ | 164Hf | (3+) | ||||||||||||
165 Ta | 73 | 92 | 164.950773(19) | 31.0(15) s | β+ | 165Hf | 5/2# | ||||||||||||
165m Ta | 60(30) keV | 9/2# | |||||||||||||||||
166 Ta | 73 | 93 | 165.95051(3) | 34.4(5) s | β+ | 166Hf | 2)+ | ||||||||||||
167 Ta | 73 | 94 | 166.94809(3) | 1.33(7) min | β+ | 167Hf | (3/2+) | ||||||||||||
168 Ta | 73 | 95 | 167.94805(3) | 2.0(1) min | β+ | 168Hf | (2,3+) | ||||||||||||
169 Ta | 73 | 96 | 168.94601(3) | 4.9(4) min | β+ | 169Hf | (5/2+) | ||||||||||||
170 Ta | 73 | 97 | 169.94618(3) | 6.76(6) min | β+ | 170Hf | (3)(+#) | ||||||||||||
171 Ta | 73 | 98 | 170.94448(3) | 23.3(3) min | β+ | 171Hf | (5/2 a) | ||||||||||||
172 Ta | 73 | 99 | 171.94490(3) | 36.8(3) min | β+ | 172Hf | (3+) | ||||||||||||
173 Ta | 73 | 100 | 172.94375(3) | 3.14(13) h | β+ | 173Hf | 5/2− | ||||||||||||
174 Ta | 73 | 101 | 173.94445(3) | 1.14(8) h | β+ | 174Hf | 3+ | ||||||||||||
175 Ta | 73 | 102 | 174.94374(3) | 10.5 2) h | β+ | 175Hf | 7/2+ | ||||||||||||
176 Ta | 73 | 103 | 175.94486(3) | 8.09(5) h | β+ | 176Hf | 1) - | ||||||||||||
176m1 Ta | 103.0(10) keV | 1.1.1 ms | IT | 176Ta | (+) | ||||||||||||||
176m2 Ta | 1372.6(11)+X keV | 3.8(4) μs | (14)− | ||||||||||||||||
176m3 Ta | 2820(50) keV | 0,97(7) ms | (20 a) | ||||||||||||||||
177 Ta | 73 | 104 | 176.944472(4) | 56.56(6) h | β+ | 177Hf | 7/2+ | ||||||||||||
177m1 Ta | 73.36(15) keV | 410(7) ns | 9/2 - | ||||||||||||||||
177m2 Ta | 186.15(6) keV | 3.62(10) μs | 5/2− | ||||||||||||||||
177m3 Ta | 1355.01(19) keV | 5.31(25) μs | 21/2− | ||||||||||||||||
177m4 Ta | 4656.3(5) keV | 133(4) μs | 49/2− | ||||||||||||||||
178 Ta | 73 | 105 | 177.945778(16) | 9.31(3) min | β+ | 178Hf | 1+ | ||||||||||||
178m1 Ta | 100(50)# keV | 2.36(8) h | β+ | 178Hf | (7)− | ||||||||||||||
178m2 Ta | 1570(50)# keV | 59(3) ms | (15)− | ||||||||||||||||
178m3 Ta | 3000(50)# keV | 290(12) ms | (21 a 21) | ||||||||||||||||
179 Ta | 73 | 106 | 178.9459295(23) | 1.82(3) y | CE | 179Hf | 7/2+ | ||||||||||||
179m1 Ta | 30.7(1) keV | 1.42(8) μs | (9/2)− | ||||||||||||||||
179m2 Ta | 520.23(18) keV | 335(45) ns | (1/2)+ | ||||||||||||||||
179m3 Ta | 1252.61(23) keV | 322(16) ns | (21/2−) | ||||||||||||||||
179m4 Ta | 1317.3(4) keV | 9.0(2) ms | IT | 179Ta | (25/2+) | ||||||||||||||
179m5 Ta | 1327.9(4) keV | 1.6(4) μs | (23/2−) | ||||||||||||||||
179m6 Ta | 2639.3(5) keV | 54.1(17) ms | (37/2+) | ||||||||||||||||
180 Ta | 73 | 107 | 179.9474648(24) | 8.152(6) h | CE (86%) | 180Hf | 1+ | ||||||||||||
β− (14%) | 180W | ||||||||||||||||||
180m1 Ta | 77.1(8) keV | Estabilización observacional | 9 a | 1.2×10−4 | |||||||||||||||
180m2 Ta | 1452.40(18) keV | 31.2(14) μs | 15 - 15 | ||||||||||||||||
180m3 Ta | 3679.0(11) keV | 2.0(5) | (22−) | ||||||||||||||||
180m4 Ta | 4171.0+X keV | 17(5) μs | (23, 24, 25) | ||||||||||||||||
181 Ta | 73 | 108 | 180.9479958(20) | Estabilización observacional | 7/2+ | 0.99988(2) | |||||||||||||
181m1 Ta | 6.238(20) keV | 6.05(12) μs | 9/2 - | ||||||||||||||||
181m2 Ta | 615.21(3) keV | 18 (1) μs | 1/2+ | ||||||||||||||||
181m3 Ta | 1485(3) keV | 25 2) μs | 21/2− | ||||||||||||||||
181m4 Ta | 2230(3) keV | 210(20) μs | 29/2− | ||||||||||||||||
182 Ta | 73 | 109 | 181.9501518(19) | 114.43(3) d | β− | 182W | 3 - 3 | ||||||||||||
182m1 Ta | 16.263(3) keV | 283(3) ms | IT | 182Ta | 5+ | ||||||||||||||
182m2 Ta | 519.572(18) keV | 15.84(10) min | 10 - | ||||||||||||||||
183 Ta | 73 | 110 | 182.9513726(19) | 5.1 1) d | β− | 183W | 7/2+ | ||||||||||||
183m Ta | 73.174(12) keV | 107(11) ns | 9/2 - | ||||||||||||||||
184 Ta | 73 | 111 | 183.954008(28) | 8.7 1) h | β− | 184W | (5 a) | ||||||||||||
185 Ta | 73 | 112 | 184.955559(15) | 49.4(15) min | β− | 185W | (7/2+)# | ||||||||||||
185m Ta | 1308(29) keV | 1 ms | (21/2−) | ||||||||||||||||
186 Ta | 73 | 113 | 185.95855(6) | 10.5(3) min | β− | 186W | (2,3 a) | ||||||||||||
186m Ta | 1.54(5) min | ||||||||||||||||||
187 Ta | 73 | 114 | 186.96053(21)# | 2# min [ ] | β− | 187W | 7/2+# | ||||||||||||
188 Ta | 73 | 115 | 187.96370(21)# | 20# s [ ] | β− | 188W | |||||||||||||
189 Ta | 73 | 116 | 188.96583(32)# | 3# s [ ] | 7/2+# | ||||||||||||||
190 Ta | 73 | 117 | 189.96923(43)# | 0,3# | |||||||||||||||
Esta cabecera de mesa > |
- ^ mTa – Un isómero nuclear excitado.
- ^ ( ) – La incertidumbre (1σ) se da en forma concisa en paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
- ^ # – Masa atómica marcada #: valor e incertidumbre derivada no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de la Superficie Masiva (TMS).
- ^ a b c # – Los valores marcados # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos parcialmente de las tendencias de los nuclidos vecinos (TNN).
- ^ Modos de decadencia:
CE: Captura de electrones IT: Isomeric transition p: Emisión de protones - ^ Símbolo italiano boldo como hija – El producto de la hija es casi estable.
- ^ Signatura Bold como hija – El producto de la hija es estable.
- ^ ( ) valor de la columna – Indica la vuelta con argumentos de asignación débiles.
- ^ Sólo conocido isómero nuclear observacionalmente estable, que se cree que se descompone por la transición isomerica a 180Ta, β− descomposición 180W, o captura de electrones 180Hf con media vida sobre 2.9×1017 años; también teorizado para someterse a decaimiento α 176Lu
- ^ Uno de los pocos núcleos (observacionalmente) estables
- ^ Creido para someterse a α decaimiento a 177Lu
Tantalio-180m
El nucleido 180m
>Ta
(m denota un estado metaestable) tiene suficiente energía para desintegrarse de tres maneras: transición isomérica al estado fundamental de 180
Ta
, desintegración beta a 180W y captura de electrones a 180Hf. Sin embargo, nunca se ha observado radiactividad procedente de ningún modo de desintegración de este isómero nuclear. A partir de 2023, se calcula que la vida media del 180mTa, a partir de observaciones experimentales, será de al menos 2,9×1017 (290 cuatrillones) de años. La muy lenta decadencia de 180m
>Ta
se atribuye a su alto efecto (9 unidades) y al bajo efecto de los estados más bajos. La desintegración gamma o beta requeriría eliminar muchas unidades de momento angular en un solo paso, por lo que el proceso sería muy lento.
La naturaleza muy inusual de 180mTa es que el estado de tierra de este isótopo es menos estable que el isómero. Este fenómeno se exhibe en bismuth-210m (210mBi) y americium-242m (242mAm), entre otros nuclides. 180
Ta
tiene una vida media de sólo 8 horas. 180m
Ta
es el único isómero nuclear natural (excluyendo los nuclidos radiógenos y cosmógenos de corta vida). También es el nuclido primordial más raro del Universo observado para cualquier elemento que tenga isótopos estables. En un entorno estelar de proceso con una energía térmica kBT = 26 keV (es decir, una temperatura de 300 millones de kelvin), se espera que los isómeros nucleares sean completamente termalizados, lo que significa que 180Se prevé que las transiciones rápidas entre estados de giro y su media vida total serán de 11 horas.
Es uno de los cinco nucleidos estables que tiene un número impar de protones y un número impar de neutrones; los otros cuatro nucleidos estables son 2H, 6Li, 10B y 14N.