Изотопы молибдена — разновидности атомов (и ядер) химического элемента молибдена, имеющие разное содержание нейтронов в ядре.
Природный молибден состоит из семи изотопов: 92Мо (доля в природном молибдене 15,86 % по массе),94Мо (9,12 %), 95Мо (15,70), 96Мо (16,50 %), 97Мо (9,45 %), 98Мо (23,75) и 100Мо (9,62 %). Изотоп 100Мо не является стабильным, его период полураспада ~1019 лет. Самым долгоживущим искусственным радиоизотопом является 93Мо с периодом полураспада 4000 лет.
Молибден-99
Изотоп 99Мо является родительским изотопом для 99mTc, получившего широкое распространение в медицинской диагностике.[1][2] Очень короткое время жизни 99mTc вынуждает получать его непосредственно на месте проведения медицинской процедуры. Для этого используются так называемые генераторы технеция — установки с особым образом подготовленным препаратом 99Мо, из которого химическим способом извлекают образовавшийся 99mTc. Сегодня рынок медицинского технеция исчисляется десятками миллионов процедур и миллиардами долларов в год.[1]
99Мо присутствует в цепочке деления урана-235 в количестве ~6 %.[1][2] Химическое извлечение молибдена из продуктов деления урана-235 сегодня самый популярный способ получения этого изотопа. Для этого уран-235 облучают нейтронами в ядерном реакторе и потом перерабатывают в радиохимических лабораториях. Сегодня наработка 99Мо потребляет десятки килограмм высокообогащенного оружейного урана в год и создает большое количество радиоактивных отходов химической переработки мишеней.[1][2]
Другим способом получения 99Мо является облучение нейтронами в реакторе мишеней из стабильного изотопа 98Мо по схеме 98Мо(n,γ)99Мо.[2] Однако при этом невозможно отделить материал мишени от наработанного 99Мо и удельная активность продукта невысока. Этот способ не получил распространения. Известны другие способы синтеза 99Мо, например из 100Мо по схеме (n,2n).[2]
На 2010 год производство 99Мо сконцентрировано в Евросоюзе (45 %), Канаде (40 %), ЮАР (10 %).[1] Основные потребители США (43 %), ЕС (26 %), Япония (17 %). Большие усилия по выходу на рынок предпринимают Австралия и Россия. В СССР 99Мо начали нарабатывать в 1985 году.[1] В рамках проекта комиссии при президенте РФ по модернизации и технологическому развитию экономики на период до 2020 года в России в 2010 году построено современное производство 99Мо. 70 % произведенного 99Мо экспортируется. В 2017 году доля РФ на рынке 99Мо достигла 10 %. В ближайшие годы планируется продолжить увеличение объёмов производства, для чего строится новый ядерно-химический комплекс «Аргус-М» в Сарове.[3]
Таблица изотопов молибдена
| Символ нуклида |
Z(p) | N(n) | Масса изотопа[4] (а. е. м.) |
Период полураспада[5] (T1/2) |
Канал распада | Продукт распада | Спин и чётность ядра[5] |
Распространённость изотопа в природе |
Диапазон изменения изотопной распространённости в природе |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | |||||||||
| 83Mo | 42 | 41 | 82,94874(54)# | 23(19) мс [6(+30-3) мс] |
β+ | 83Nb | 3/2−# | ||
| β+, p | 82Zr | ||||||||
| 84Mo | 42 | 42 | 83,94009(43)# | 3,8(9) мс [3,7(+10-8) с] |
β+ | 84Nb | 0+ | ||
| 85Mo | 42 | 43 | 84,93655(30)# | 3,2(2) с | β+ | 85Nb | (1/2−)# | ||
| 86Mo | 42 | 44 | 85,93070(47) | 19,6(11) с | β+ | 86Nb | 0+ | ||
| 87Mo | 42 | 45 | 86,92733(24) | 14,05(23) с | β+ (85 %) | 87Nb | 7/2+# | ||
| β+, p (15 %) | 86Zr | ||||||||
| 88Mo | 42 | 46 | 87,921953(22) | 8,0(2) мин | β+ | 88Nb | 0+ | ||
| 89Mo | 42 | 47 | 88,919480(17) | 2,11(10) мин | β+ | 89Nb | (9/2+) | ||
| 89mMo | 387,5(2) кэВ | 190(15) мс | ИП | 89Mo | (1/2−) | ||||
| 90Mo | 42 | 48 | 89,913937(7) | 5,56(9) ч | β+ | 90Nb | 0+ | ||
| 90mMo | 2874,73(15) кэВ | 1,12(5) мкс | 8+# | ||||||
| 91Mo | 42 | 49 | 90,911750(12) | 15,49(1) мин | β+ | 91Nb | 9/2+ | ||
| 91mMo | 653,01(9) кэВ | 64,6(6) с | ИП (50,1 %) | 91Mo | 1/2− | ||||
| β+ (49,9 %) | 91Nb | ||||||||
| 92Mo | 42 | 50 | 91,906811(4) | стабилен (>1,9⋅1020 лет)[n 1][6] | 0+ | 0,14649(106) | |||
| 92mMo | 2760,46(16) кэВ | 190(3) нс | 8+ | ||||||
| 93Mo | 42 | 51 | 92,906813(4) | 4000(800) лет | ЭЗ | 93Nb | 5/2+ | ||
| 93mMo | 2424,89(3) кэВ | 6,85(7) ч | ИП (99,88 %) | 93Mo | 21/2+ | ||||
| β+ (0,12 %) | 93Nb | ||||||||
| 94Mo | 42 | 52 | 93,9050883(21) | стабилен | 0+ | 0,09187(33) | |||
| 95Mo | 42 | 53 | 94,9058421(21) | стабилен | 5/2+ | 0,15873(30) | |||
| 96Mo | 42 | 54 | 95,9046795(21) | стабилен | 0+ | 0,16673(30) | |||
| 97Mo | 42 | 55 | 96,9060215(21) | стабилен | 5/2+ | 0,09582(15) | |||
| 98Mo | 42 | 56 | 97,90540482(21) | стабилен(>1014 лет)[n 2][6] | 0+ | 0,24292(80) | |||
| 99Mo | 42 | 57 | 98,9077119(21) | 2,7489(6) сут | β− | 99mTc | 1/2+ | ||
| 99m1Mo | 97,785(3) кэВ | 15,5(2) мкс | 5/2+ | ||||||
| 99m2Mo | 684,5(4) кэВ | 0,76(6) мкс | 11/2− | ||||||
| 100Mo | 42 | 58 | 99,907477(6) | 7,07(14)⋅1018 лет[6] | β−β− | 100Ru | 0+ | 0,09744(65) | |
| 101Mo | 42 | 59 | 100,910347(6) | 14,61(3) мин | β− | 101Tc | 1/2+ | ||
| 102Mo | 42 | 60 | 101,910297(22) | 11,3(2) мин | β− | 102Tc | 0+ | ||
| 103Mo | 42 | 61 | 102,91321(7) | 67,5(15) с | β− | 103Tc | (3/2+) | ||
| 104Mo | 42 | 62 | 103,91376(6) | 60(2) с | β− | 104Tc | 0+ | ||
| 105Mo | 42 | 63 | 104,91697(8) | 35,6(16) с | β− | 105Tc | (5/2−) | ||
| 106Mo | 42 | 64 | 105,918137(19) | 8,73(12) с | β− | 106Tc | 0+ | ||
| 107Mo | 42 | 65 | 106,92169(17) | 3,5(5) с | β− | 107Tc | (7/2−) | ||
| 107mMo | 66,3(2) кэВ | 470(30) нс | (5/2−) | ||||||
| 108Mo | 42 | 66 | 107,92345(21)# | 1,09(2) с | β− | 108Tc | 0+ | ||
| 109Mo | 42 | 67 | 108,92781(32)# | 0,53(6) с | β− | 109Tc | (7/2−)# | ||
| 110Mo | 42 | 68 | 109,92973(43)# | 0,27(1) с | β− (>99,9 %) | 110Tc | 0+ | ||
| β−, n (<0,1 %) | 109Tc | ||||||||
| 111Mo | 42 | 69 | 110,93441(43)# | 200# мс [>300 нс] |
β− | 111Tc | |||
| 112Mo | 42 | 70 | 111,93684(64)# | 150# мс [>300 нс] |
β− | 112Tc | 0+ | ||
| 113Mo | 42 | 71 | 112,94188(64)# | 100# мс [>300 нс] |
β− | 113Tc | |||
| 114Mo | 42 | 72 | 113,94492(75)# | 80# мс [>300 нс] |
0+ | ||||
| 115Mo | 42 | 73 | 114,95029(86)# | 60# мс [>300 нс] |
|||||
- ↑ Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в 92Zr
- ↑ Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в 98Ru
Пояснения к таблице
- Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
- Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
- Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
- Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
- Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.
Примечания
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Новое предложение России для мировой ядерной медицины. geoenergetics.ru. Дата обращения: 23 апреля 2022. Архивировано 11 февраля 2018 года.
- ↑ 1 2 3 4 5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОРБЦИОННОГО ГЕНЕРАТОРА ТЕХНЕЦИЯ-99М НА ОСНОВЕ АКТИВАЦИОННОГО 99Мо. elar.urfu.ru. Дата обращения: 23 апреля 2022. Архивировано 17 ноября 2021 года.
- ↑ Неусыпный страж на службе Росатома. geoenergetics.ru. Дата обращения: 23 апреля 2022. Архивировано 10 февраля 2018 года.
- ↑ Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — .
- ↑ 1 2 Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .
- ↑ 1 2 3 Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Эта страница в последний раз была отредактирована 5 января 2023 в 12:15.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.