Ниобий-41 изотоптары: табиғи 93Nb тұрақты, сондай-ақ 92Nb, 94Nb, 91Nb радиоизотоптары мен 93Nb мета-күйі зерттелді. Жартылай ыдырау мерзімі көрсетілген.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Атомдық нөмірі 41-ге тең, бірақ массалық саны әртүрлі нуклидтер.
Nuclides with atomic number of 41 but with different mass numbers
Табиғи ниобий (41Nb) бір тұрақты изотоптан (93Nb) тұрады. Ең тұрақты радиоизотоп – 92Nb, оның жартылай ыдырау мерзімі 34,7 миллион жыл. Ниобийдің ең ұзақ өмір сүретін изотоптары – 94Nb (жартылай ыдырау мерзімі: 20 300 жыл) және 91Nb, оның жартылай ыдырау мерзімі 680 жыл. Сонымен қатар, 93Nb-нің 31 кэВ энергиялы мета-күйі бар, оның жартылай ыдырау мерзімі 16,13 жыл. 27 басқа радиоизотоп сипатталған. Олардың көпшілігінің жартылай ыдырау мерзімі екі сағаттан кем, бірақ 95Nb (35 күн), 96Nb (23,4 сағат) және 90Nb (14,6 сағат) ерекшеленеді. Тұрақты 93Nb-ге дейінгі негізгі ыдырау түрі – электронды тұтқындау, ал одан кейінгі негізгі түрі – бета-эмиссия, 104–110Nb изотоптарында нейтрондық эмиссия да жүреді. Маңызды мөлшерде бөліну өнімдері тек 95Nb (35 күн), 97Nb (72 минут) және одан ауыр изотоптар ғана (жартылай ыдырау мерзімі секундтарда), ал қалған изотоптар алдыңғы элемент – цирконийдің (93Zr) тұрақты немесе өте ұзақ өмір сүретін изотоптарымен «көлеңкеленеді», бұл бета-ыдырау арқылы нейтронға толы бөліну фрагменттерінің пайда болуын шектеуден өткізеді. 95Nb – 95Zr (64 күн) ыдырауының өнімі, сондықтан пайдаланылған ядролық отындағы 95Nb жоғалуы оның 35 күндік жартылай ыдырау мерзіміне қарағанда баяу болады. Басқа изотоптардың шағын мөлшері тікелей бөліну өнімдері ретінде пайда болуы мүмкін.
Naturally occurring niobium (41Nb) is composed of one stable isotope (93Nb). The most stable radioisotope is 92Nb with a half life of 34.7 million years. The next longest lived niobium isotopes are 94Nb (half life: 20,300 years) and 91Nb with a half life of 680 years. There is also a meta state of 93Nb at 31 keV whose half life is 16.13 years. Twenty seven other radioisotopes have been characterized. Most of these have half lives that are less than two hours, except 95Nb (35 days), 96Nb (23.4 hours) and 90Nb (14.6 hours). The primary decay mode before stable 93Nb is electron capture and the primary mode after is beta emission with some neutron emission occurring in 104–110Nb. Only 95Nb (35 days) and 97Nb (72 minutes) and heavier isotopes (half lives in seconds) are fission products in significant quantity, as the other isotopes are shadowed by stable or very long lived (93Zr) isotopes of the preceding element zirconium from production via beta decay of neutron rich fission fragments. 95Nb is the decay product of 95Zr (64 days), so disappearance of 95Nb in used nuclear fuel is slower than would be expected from its own 35 day half life alone. Small amounts of other isotopes may be produced as direct fission products.
Ниобий-92
Ниобий 92 – 34,7 миллион жылдық жартылай ыдырау периоды бар жойылған радионуклид, негізінен β+ ыдырау арқылы ыдырайды. Оның тұрақты 93Nb-ға қатысты мөлшері 1,7×10−5 шамасында бағаланған, p-ядроларының пайда болуын зерттеу мақсатында өлшенген. Сыртқы протосолдік дискідегі материал үшін (NWA 6704 метеоритінен алынған үлгілер бойынша) 92Nb-ның бастапқы мөлшері жоғарырақ деп есептеледі, бұл нуклид жақын жердегі ядролық жарылыспен аяқталған супеновада гамма-процесс (фотодизинтеграция) арқылы негізінен қалыптасқандығын көрсетеді. Ниобий 92, ниобий 94-пен бірге, Жердегі ниобийдың тазартылған үлгілерінде табылды және Жер қыртысындағы ғарыштық сәулелердің мюондарымен бомбалау нәтижесінде пайда болуы мүмкін.
Niobium 92 is an extinct radionuclide with a half life of 34.7 million years, decaying predominantly via β+ decay. Its abundance relative to the stable 93Nb in the early Solar System, estimated at 1.7×10−5, has been measured to investigate the origin of p nuclei. A higher initial abundance of 92Nb has been estimated for material in the outer protosolar disk (sampled from the meteorite NWA 6704), suggesting that this nuclide was predominantly formed via the gamma process (photodisintegration) in a nearby core collapse supernova. Niobium 92, along with niobium 94, has been detected in refined samples of terrestrial niobium and may originate from bombardment by cosmic ray muons in Earth's crust.