铑的同位素
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 标准原子质量 (Ar, 标准) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
铑（原子量：102.90549(2)）共有58个同位素，其中有1个同位素是稳定的。天然存在的铑元素中，只由一种同位素构成，即唯一稳定的铑同位素——103
Rh
[2]。除了稳定的铑-103之外，最稳定的同位素为101
Rh
，半衰期约为3年又3个多月[3]，再来是102
Rh
，半衰期约207天[3]，还有99
Rh
，半衰期16天两小时[3]，以及105
Rh
半衰期一天又十一小时[3]和100
Rh
，半衰期20小时48分钟[3]，其余同位素半衰期皆在一小时以下[3]，稳定性最差的是124
Rh
，半衰期只有391纳秒[4]。也有一些较稳定的核同质异能素，例如102m
Rh
，激发能量约为十四万零一千电子伏特，拥有半衰期约3.7年，以及101m
Rh
，激发能量约为十五万零七千电子伏特，拥有半衰期约4.34天[5]。
铑的同位素中，在103
Rh
之前，主要的衰变模式为正电子发射，而在103
Rh
之后则主要为β衰变。
铑-100
[编辑]铑-100是铑的一种放射性同位素，是目前已知铑的同位素中拥有最多种核异构体（或核同质异能素）的同位素，也是铑的放射性同位素中，第五稳定的同位素[3]，质量欠缺是负值，约为-85.5868 MeV[6]，半衰期为20.8小时，会经由发射一颗正电子（β+ ）衰变为100
Ru
。
铑-100有除了激发能量为0的100
Rh
之外还有三种不同的核同质异能素：100m1
Rh
、100m2
Rh
、100m3
Rh
，但是最稳定的仍是基态的100
Rh
。100m1
Rh
激发能量为107.6 keV，质量欠缺略高于100
Rh
，为-85.4792 MeV[6]，但半衰期不到100
Rh
的0.5%，只有4.6分钟[3]，有98.3%的100m1
Rh
会回到基态100
Rh
，另外的1.7%会和基态100
Rh
一样经过β+衰变为100
Ru
[3]。
另外两个核同质异能素则十分不稳定，100m2
Rh
（激发能量：74.78 keV）半衰期只有214纳秒，而100m3
Rh
（激发能量：112 keV）半衰期则更短，仅有130纳秒[3]。
铑-103
[编辑]铑-103是铑的同位素中唯一稳定且唯一天然存在的同位素，在地壳中的丰度约只有2 × 10−10[7]，可由钌或钯衰变而得，也可以经由重元素裂变而产生，因此铑-103是一种裂变产物。103
Rh
有一种核同质异能素，103m
Rh
，激发能量为39.756 keV，但其比103
Rh
不稳定很多，半衰期只有56分钟，会经由IT衰变回稳定的103
Rh
[3]。
103
Rh
是235
U
的裂变产物之一，因此，裂变产物中都会含有一些微量的铂系金属包括铑，因此可能可以从二手核燃料中提炼出铑-103或其他的同位素。然而，提取过程十分复杂且昂贵，已经没有用此种方法大规模的提炼103
Rh
或其他的同位素的尝试[8][9][10]。
图表
[编辑]| 符号 | Z | N | 同位素质量（u）[11] [n 1][n 2] |
半衰期 [n 1][n 2] |
衰变 方式[3] |
衰变 产物 [n 3] |
原子核 自旋[n 1] |
相对丰度 （莫耳分率） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 激发能量[n 1][n 2] | ||||||||
| 89Rh | 45 | 44 | 88.94884(48)# | 10# ms [>1.5 µs] |
β+ | 89Ru | 7/2+# | |
| 90Rh | 45 | 45 | 89.94287(54)# | 15(7) ms [12(+9-4) ms] |
β+ | 90Ru | 0+# | |
| 90mRh | 0(500)# keV | 1.1(3) s [1.0(+3-2) s] |
9+# | |||||
| 91Rh | 45 | 46 | 90.93655(43)# | 1.74(14) s | β+ | 91Ru | 7/2+# | |
| 91mRh | 1.46(11) s | (1/2-) | ||||||
| 92Rh | 45 | 47 | 91.93198(43)# | 4.3(13) s | β+ | 92Ru | (6+) | |
| 92mRh | 4.66(25) s [2.9(+15-8) s] |
(>=6+) | ||||||
| 93Rh | 45 | 48 | 92.92574(43)# | 11.9(7) s | β+ | 93Ru | 9/2+# | |
| 94Rh | 45 | 49 | 93.92170(48)# | 70.6(6) s | β+ (98.2%) | 94Ru | (2+,4+) | |
| β+, p (1.79%) | 93Tc | |||||||
| 94mRh | 300(200)# keV | 25.8(2) s | β+ | 94Ru | (8+) | |||
| 95Rh | 45 | 50 | 94.91590(16) | 5.02(10) min | β+ | 95Ru | (9/2)+ | |
| 95mRh | 543.3(3) keV | 1.96(4) min | IT (88%) | 95Rh | (1/2)- | |||
| β+ (12%) | 95Ru | |||||||
| 96Rh | 45 | 51 | 95.914461(14) | 9.90(10) min | β+ | 96Ru | (6+) | |
| 96mRh | 52.0(1) keV | 1.51(2) min | IT (60%) | 96Rh | (3+) | |||
| β+ (40%) | 96Ru | |||||||
| 97Rh | 45 | 52 | 96.91134(4) | 30.7(6) min | β+ | 97Ru | 9/2+ | |
| 97mRh | 258.85(17) keV | 46.2(16) min | β+ (94.4%) | 97Ru | 1/2- | |||
| IT (5.6%) | 97Rh | |||||||
| 98Rh | 45 | 53 | 97.910708(13) | 8.72(12) min | β+ | 98Ru | (2)+ | |
| 98mRh | 60(50)# keV | 3.6(2) min | IT | 98Rh | (5+) | |||
| β+ | 98Ru | |||||||
| 99Rh | 45 | 54 | 98.908132(8) | 16.1(2) d | β+ | 99Ru | 1/2- | |
| 99mRh | 64.3(4) keV | 4.7(1) h | β+ (99.83%) | 99Ru | 9/2+ | |||
| IT (.16%) | 99Rh | |||||||
| 100Rh | 45 | 55 | 99.908122(20) | 20.8(1) h | β+ | 100Ru | 1- | |
| 100m1Rh | 107.6(2) keV | 4.6(2) min | IT (98.3%) | 100Rh | (5+) | |||
| β+ (1.7%) | 100Ru | |||||||
| 100m2Rh | 74.78(2) keV | 214.0(20) ns | (2)+ | |||||
| 100m3Rh | 112.0+X keV | 130(10) ns | (7+) | |||||
| 101Rh | 45 | 56 | 100.906164(18) | 3.3(3) y | ε | 101Ru | 1/2- | |
| 101mRh | 157.32(4) keV | 4.34(1) d | ε (93.6%) | 101Ru | 9/2+ | |||
| IT (6.4%) | Rh | |||||||
| 102Rh | 45 | 57 | 101.906843(5) | 207.0(15) d | β+ (80%) | 102Ru | (1-,2-) | |
| β− (20%) | 102Pd | |||||||
| 102mRh | 140.75(8) keV | 3.742(10) y | β+ (99.77%) | 102Ru | 6+ | |||
| IT (.23%) | 102Rh | |||||||
| 103 Rh [n 4] |
45 | 58 | 102.905504(3) | 稳定 | 1/2- | 1.0000 | ||
| 103mRh | 39.756(6) keV | 56.114(9) min | IT | 103Rh | 7/2+ | |||
| 104Rh | 45 | 59 | 103.906656(3) | 42.3(4) s | β− (99.55%) | 104Pd | 1+ | |
| β+ (.449%) | 104Ru | |||||||
| 104mRh | 128.967(4) keV | 4.34(3) min | 5+ | |||||
| 105Rh[n 4] | 45 | 60 | 104.905694(4) | 35.36(6) h | β− | 105Pd | 7/2+ | |
| 105mRh | 129.781(4) keV | 42.9(3) s | IT | 105Rh | 1/2- | |||
| β− | 105Pd | |||||||
| 106Rh | 45 | 61 | 105.907287(8) | 29.80(8) s | β− | 106Pd | 1+ | |
| 106mRh | 136(12) keV | 131(2) min | β− | 106Pd | (6)+ | |||
| 107Rh | 45 | 62 | 106.906748(13) | 21.7(4) min | β− | 107Pd | 7/2+ | |
| 107mRh | 268.36(4) keV | >10 µs | 1/2- | |||||
| 108Rh | 45 | 63 | 107.90873(11) | 16.8(5) s | β− | 108Pd | 1+ | |
| 108mRh | -60(110) keV | 6.0(3) min | β− | 108Pd | (5)(+#) | |||
| 109Rh | 45 | 64 | 108.908737(13) | 80(2) s | β− | 109Pd | 7/2+ | |
| 110Rh | 45 | 65 | 109.91114(5) | 28.5(15) s | β− | 110Pd | (>3)(+#) | |
| 110mRh | -60(50) keV | 3.2(2) s | β− | 110Pd | 1+ | |||
| 111Rh | 45 | 66 | 110.91159(3) | 11(1) s | β− | 111Pd | (7/2+) | |
| 112Rh | 45 | 67 | 111.91439(6) | 3.45(37) s | β− | 112Pd | 1+ | |
| 112mRh | 330(70) keV | 6.73(15) s | β− | 112Pd | (4,5,6) | |||
| 113Rh | 45 | 68 | 112.91553(5) | 2.80(12) s | β− | 113Pd | (7/2+) | |
| 114Rh | 45 | 69 | 113.91881(12) | 1.85(5) s | β− (>99.9%) | 114Pd | 1+ | |
| β−, n (<.1%) | 113Pd | |||||||
| 114mRh | 200(150)# keV | 1.85(5) s | β− | 114Pd | (4,5) | |||
| 115Rh | 45 | 70 | 114.92033(9) | 0.99(5) s | β− | 115Pd | (7/2+)# | |
| 116Rh | 45 | 71 | 115.92406(15) | 0.68(6) s | β− (>99.9%) | 116Pd | 1+ | |
| β−, n (<.1%) | 115Pd | |||||||
| 116mRh | 200(150)# keV | 570(50) ms | β− | 116Pd | (6-) | |||
| 117Rh | 45 | 72 | 116.92598(54)# | 0.44(4) s | β− | 117Pd | (7/2+)# | |
| 118Rh | 45 | 73 | 117.93007(54)# | 310(30) ms | β− | 118Pd | (4-10)(+#) | |
| 119Rh | 45 | 74 | 118.93211(64)# | 300# ms [>300 ns] |
β− | 119Pd | 7/2+# | |
| 120Rh | 45 | 75 | 119.93641(64)# | 200# ms [>300 ns] |
β− | 120Pd | ||
| 121Rh | 45 | 76 | 120.93872(97)# | 100# ms [>300 ns] |
β− | 121Pd | 7/2+# | |
| 122Rh | 45 | 77 | 121.94321(75)# | 50# ms [>300 ns] |
||||
| 123 Rh |
45 | 78 | 122.94605(6)# | > 403 ns[12] | β−[12] | 123Pd | 7/2+# | |
| β−, n[12] | 122Pd | |||||||
| 124 Rh [4] |
45 | 79 | (123.949382)# | (> 391) ns[4] | β−, 2n[4] | 122 Pd |
||
| β−, n[4] | 123 Pd | |||||||
| β−[4] | 124 Pd | |||||||
| 125 Rh [13] |
45 | 80 | (124.9527)# | > (393)# ns[13] | β−[13] | 125Pd | 7/2+# | |
| β−, n[13] | 124Pd | |||||||
| 126 Rh |
45 | 81 | (125.96)# | β−[14] | 126Pd | |||
| β−, n[14] | 125Pd | |||||||
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 画上#号的数据代表没有经过实验的证明，仅为理论推测。
- ^ 2.0 2.1 2.2 用括号括起来的数据代表不确定性。
- ^ 稳定的衰变产物以粗体表示。
- ^ 4.0 4.1 核裂变产物
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| 钌的同位素 | 铑的同位素 | 钯的同位素 |
参考文献
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