Введение

Нуклиды с атомным номером 41, но с различными массовыми числами

Природно встречающийся ниобий (41Nb) состоит из одного стабильного изотопа (93Nb). Наиболее стабильный радиоизотоп – 92Nb с периодом полураспада 34,7 миллиона лет. Следующими по долголетию изотопами ниобия являются 94Nb (период полураспада: 20 300 лет) и 91Nb с периодом полураспада 680 лет. Существует также метастабильное состояние 93Nb с энергией 31 кэВ, период полураспада которого составляет 16,13 лет. Характеризовано 27 других радиоизотопов. Большинство из них имеют период полураспада менее двух часов, за исключением 95Nb (35 дней), 96Nb (23,4 часа) и 90Nb (14,6 часов). Основным способом распада до стабильного 93Nb является захват электронов, а после – бета-распад с некоторым испусканием нейтронов в диапазоне 104–110Nb. Только 95Nb (35 дней) и 97Nb (72 минуты), а также более тяжелые изотопы (с периодами полураспада в секундах) являются продуктами деления в заметных количествах, поскольку другие изотопы «затенены» стабильными или очень долгоживущими (93Zr) изотопами предшествующего элемента циркония, образующимися при бета-распаде нейтроноизбыточных осколков деления. 95Nb является продуктом распада 95Zr (64 дня), поэтому исчезновение 95Nb в отработавшем ядерном топливе происходит медленнее, чем можно было бы ожидать, исходя только из его собственного 35-дневного периода полураспада. Небольшие количества других изотопов могут образовываться как продукты прямого деления.

Ниобий-92

Ниобий-92 — вымерший радионуклид с периодом полураспада 34,7 миллиона лет, распадающийся преимущественно посредством β+ распада. Его изотопное отношение к стабильному ниобию-93 в ранней Солнечной системе, оцененное в 1,7×10−5, было измерено для изучения происхождения p-ядер. Для материала из внешней протосолнечной области (исследованного на примере метеорита NWA 6704) была оценена более высокая начальная концентрация ниобия-92, что указывает на то, что этот нуклид преимущественно образовался в результате гамма-процесса (фотодизинтеграции) в близкой сверхновой с коллапсом ядра. Ниобий-92, вместе с ниобием-94, был обнаружен в очищенных образцах земного ниобия и может образовываться в результате бомбардировки космическими мюонами в земной коре.