铷的同位素

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主要的铷同位素
同位素 衰变
丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量
（MeV） 		产物
82Rb 人造 1.2575 分钟 β+ 3.382 82Kr
85Rb 72.17% 稳定，带48粒中子
86Rb 人造 18.645 天 β− 1.776 86Sr
ε 0.519 86Kr
87Rb 27.83% 4.97×1010 年 β− 0.283 87Sr
标准原子质量（英语：Standard atomic weight） (Ar, 标准)
←Kr（36） Sr（38）→

铷（Rb，原子质量单位：85.4678(3)）共有45个同位素，不包括核同质异能素共有32种，其中有2个天然存在，但只有一种同位素是稳定的，除了85
Rb
和87
Rb
之外，还有24种人工合成的放射性同位素。它们的半衰期都在3个月以内，因此几乎没有应用价值。

天然的铷元素中，含有两种铷的同位素，其中85
Rb
占72.2％，87
Rb
占27.8％。87
Rb
具有微弱的放射性，其半衰期超过1010年[2][3]，但这样的放射强度足以在30至60天使相机底片雾化或曝光并留下影像[4][5]。

在铷的同位素中，质量数少于73
Rb
的多半进行质子发射衰变、74
Rb
至84
Rb
则进行正电子发射，其中有少数的76
Rb
会进行α衰变，更重的同位素则都进行贝他衰变，但有少部分会伴随中子发射衰变。

铷-76[编辑]

铷-76是铷的同位素中一种人造的放射性同位素，半衰期约为36秒。大部分的76
Rb
会进行正电子发射，一种贝他衰变，衰变成76
Kr
，但有极少数的76
Rb
（约3千万分之一）会再进行阿伐衰变，而变成76
Sr
[6]。76
Rb
有一种核同质异能素，76m
Rb
，激发能量约为30万电子伏特，但其半衰期比76
Rb
少很多，只有约3纳秒。

铷-82[编辑]

铷-82是铷的同位素中一种人造的放射性同位素，可经锶-82的电子捕获衰变过程产生，反应半生期约为25.36天。铷-82会再经正电子发射衰变为稳定的82
Kr
，半衰期为76秒[6][7]。82
Rb
有一种核同质异能素，82m
Rb
，激发能量约为69 千电子伏特，半衰期较长，约六个半小时[6]，但有超过九成的82m
Rb
会跟82
Rb
一样进行正电子发射衰变为82
Kr
，只有少数的82m
Rb
会经核异构转变变回82
Rb
[6]。铷-82可用于正电子发射电脑断层扫描，但由于82
Rb
的半衰期只有76秒，所以必须从靠近病人的锶-82衰变而得。[8][9]

铷-85[编辑]

主条目：铷

铷-85是铷的同位素中唯一稳定的同位素，存在于天然的铷矿中[10]，丰度约占72%，其余为铷-87，因此天然铷矿中有微弱的放射性[2][3]。铷-85是核裂变产物之一。

铷-87[编辑]

铷-87是铷的同位素之一，其存在于天然的铷矿中铷-87，结合能高达757853 keV，丰度约占两成，但其具有微弱的放射性，半衰期为4.88×1010年，比宇宙年龄13.798×109年还要长约三倍[11]，因此87
Rb
可以视为近似稳定或天然放射性同位素。且87
Rb
是一种原始核素（英语：Primordial nuclide），在地球形成时便已存在。87
Rb
会进行β衰变，在放射一个电子（β粒子）和微中子后会衰变成稳定的87
Sr
，在地质学与矿物学中，这个特性可以用来分析一些岩石的年龄，此种定年方发称为铷-锶定年法。[12][13]此外，87
Rb
是激光冷却和玻色–爱因斯坦凝聚应用上最常用的一种原子[14][15]。87
Rb
也可以连同其他碱金属，来开发无自旋交换弛豫原子磁强计。[16]

87
Rb
也是核裂变产物之一。

图表[编辑]

符号 Z（
p
 ） 		N（
n
 ） 		同位素质量（u） 半衰期[n 1] 衰变
方式[6][n 2] 		衰变
产物[n 3] 		原子核
自旋 		相对丰度
（莫耳分率） 		相对丰度
的变化量
（莫耳分率）
激发能量
71Rb 37 34 70.96532(54)# p 70Kr 5/2−#
72Rb 37 35 71.95908(54)# <1.5 µs p 71Kr 3+#
72mRb 100(100)# keV 1# µs p 71Kr 1−#
73Rb 37 36 72.95056(16)# <30 ns p 72Kr 3/2−#
74Rb 37 37 73.944265(4) 64.76(3) ms β+ 74Kr (0+)
75Rb 37 38 74.938570(8) 19.0(12) s β+ 75Kr (3/2−)
76Rb 37 39 75.9350722(20) 36.5(6) s β+ 76Kr 1(−)
β+, α (3.8×10−7%) 72Se
76mRb 316.93(8) keV 3.050(7) µs (4+)
77Rb 37 40 76.930408(8) 3.77(4) min β+ 77Kr 3/2−
78Rb 37 41 77.928141(8) 17.66(8) min β+ 78Kr 0(+)
78mRb 111.20(10) keV 5.74(5) min β+ (90%) 78Kr 4(−)
IT (10%) 78Rb
79Rb 37 42 78.923989(6) 22.9(5) min β+ 79Kr 5/2+
80Rb 37 43 79.922519(7) 33.4(7) s β+ 80Kr 1+
80mRb 494.4(5) keV 1.6(2) µs 6+
81Rb 37 44 80.918996(6) 4.570(4) h β+ 81Kr 3/2−
81mRb 86.31(7) keV 30.5(3) min IT (97.6%) 81Rb 9/2+
β+ (2.4%) 81Kr
82Rb 37 45 81.9182086(30) 1.273(2) min β+ 82Kr 1+
82mRb 69.0(15) keV 6.472(5) h β+ (99.67%) 82Kr 5−
IT (.33%) 82Rb
83Rb 37 46 82.915110(6) 86.2(1) d ε 83Kr 5/2−
83mRb 42.11(4) keV 7.8(7) ms IT 83Rb 9/2+
84Rb 37 47 83.914385(3) 33.1(1) d β+ (96.2%) 84Kr 2−
β− (3.8%) 84Sr
84mRb 463.62(9) keV 20.26(4) min IT (>99.9%) 84Rb 6−
β+ (<.1%) 84Kr
85
Rb
[n 4] 		37 48 84.911789738(12) 稳定 5/2− 0.7217(2)
86Rb 37 49 85.91116742(21) 18.642(18) d β− (99.9948%) 86Sr 2−
ε (.0052%) 86Kr
86mRb 556.05(18) keV 1.017(3) min IT 86Rb 6−
87Rb[n 5][n 6][n 4] 37 50 86.909180527(13) 4.923(22)×1010 y β− 87Sr 3/2− 0.2783(2)
88Rb 37 51 87.91131559(17) 17.773(11) min β− 88Sr 2−
89Rb 37 52 88.912278(6) 15.15(12) min β− 89Sr 3/2−
90Rb 37 53 89.914802(7) 158(5) s β− 90Sr 0−
90mRb 106.90(3) keV 258(4) s β− (97.4%) 90Sr 3−
IT (2.6%) 90 Rb
91Rb 37 54 90.916537(9) 58.4(4) s β− 91Sr 3/2(−)
92Rb 37 55 91.919729(7) 4.492(20) s β− (99.98%) 92Sr 0−
β−, n (.0107%) 91Sr
93Rb 37 56 92.922042(8) 5.84(2) s β− (98.65%) 93Sr 5/2−
β−, n (1.35%) 92Sr
93mRb 253.38(3) keV 57(15) µs (3/2−,5/2−)
94Rb 37 57 93.926405(9) 2.702(5) s β− (89.99%) 94Sr 3(−)
β−, n (10.01%) 93Sr
95Rb 37 58 94.929303(23) 377.5(8) ms β− (91.27%) 95Sr 5/2−
β−, n (8.73%) 94Sr
96Rb 37 59 95.93427(3) 202.8(33) ms β− (86.6%) 96Sr 2+
β−, n (13.4%) 95Sr
96mRb 0(200)# keV 200# ms [>1 ms] β− 96Sr 1(−#)
IT 96Rb
β−, n 95Sr
97Rb 37 60 96.93735(3) 169.9(7) ms β− (74.3%) 97Sr 3/2+
β−, n (25.7%) 96Sr
98Rb 37 61 97.94179(5) 114(5) ms β−(86.14%) 98Sr (0,1)(−#)
β−, n (13.8%) 97Sr
β−, 2n (.051%) 96Sr
98mRb 290(130) keV 96(3) ms β− 97Sr (3,4)(+#)
99Rb 37 62 98.94538(13) 50.3(7) ms β− (84.1%) 99Sr (5/2+)
β−, n (15.9%) 98Sr
100Rb 37 63 99.94987(32)# 51(8) ms β− (94.25%) 100Sr (3+)
β−, n (5.6%) 99Sr
β−, 2n (.15%) 98Sr
101Rb 37 64 100.95320(18) 32(5) ms β− (69%) 101Sr (3/2+)#
β−, n (31%) 100Sr
102Rb 37 65 101.95887(54)# 37(5) ms β− (82%) 102Sr
β−, n (18%) 101Sr

备注：画上#号的数据代表没有经过实验的证明，只是理论推测而已，而用括号括起来的代表数据不确定性。


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注释[编辑]

  1. ^ 稳定的或半衰期大于宇宙年龄的以粗体表示
  2. ^ 缩写的涵义：
    ε： 电子俘获
    IT： 核异构转变
  3. ^ 稳定的衰变产物以粗体表示。
  4. ^ 4.0 4.1 核裂变产物
  5. ^ 原始（英语：Primordial nuclide）放射性同位素
  6. ^ 用于铷锶定年（英语：rubidium-strontium dating）

参考文献[编辑]

  1. Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
  2. Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
  3. Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
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 元素与同位素的稳定度
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