Изотопы висмута — разновидности химического элемента висмута с разным количеством нейтронов в ядре. Известны изотопы висмута с массовыми числами от 184 до 220 (количество протонов 83, нейтронов от 101 до 137) и более 50 ядерных изомеров.
Природный висмут является моноизотопным элементом, состоящим из единственного изотопа 209Bi. Он нестабилен, но имеет огромный период полураспада, много больше возраста Вселенной, 1,9·1019 лет. Претерпевает альфа-распад, дочерний изотоп стабильный таллий-205.
Также в природе встречаются следовые количества других изотопов висмута, входящих в радиоактивные ряды урана и тория. Из них наиболее стабилен 210Bi (период полураспада 5 суток, входит в цепочку распада урана-238).
Наиболее долгоживущие из искусственных изотопов висмута 210mBi (период полураспада 3 млн лет), 208Bi (период полураспада 368 тыс. лет), 207Bi (период полураспада 33 года). Прочие изотопы имеют период полураспада менее года.
Применение 212Bi и 213Bi являются перспективными изотопами для . Период полураспада 60 и 45 минут, конечные изотопы 208Pb и 209Bi соответственно. Цепочка распада создаёт альфа и бета излучение. Изотоп вводится в состав фармацевтического препарата, который поглощается только поражёнными клетками. Альфа частицы имеют очень небольшую длину свободного пробега в тканях, соизмеримую с размером клетки. Таким образом разрушительное воздействие ионизирующего излучения концентрируется в поражённых тканях, а высокая разрушительная способность альфа-излучения эффективно убивает поражённые клетки.
212Bi входит в цепочку распада 232U, искусственного изотопа, получаемого облучением нейтронами в реакторе изотопа природного тория 232Th. Для медицинских целей создают мобильные генераторы 212Bi, из которых наработанный висмут вымывается химическим способом.
Таблица изотопов висмута Символ нуклида Историческое название Z(p) N(n) Масса изотопаДанные приведены по (а. е. м.) Период полураспадаДанные приведены по (T1/2)Канал распадаПродукт распада Спин и чётность ядра Распространённость изотопа в природе Диапазон изменения изотопной распространённости в природе Энергия возбуждения 184Bi 83 101 184,00112(14)# 6,6(15) мс 3+# 184mBi 150(100)# кэВ 13(2) мс 10−#185Bi 83 102184,99763(6)#2# мс p 184Pb9/2−# α (редко) 181Tl 185mBi 70(50)# кэВ49(7) мкс α 181Tl1/2+ p 184Pb186Bi 83 103185,99660(8)14,8(7) мс α 182Tl(3+) β+ (редко) 186Pb 186mBi 270(140)# кэВ9,8(4) мс α 182Tl(10−) β+ 186Pb187Bi 83 104186,993158(16)32(3) мс α (50%) 183Tl9/2−# β+ (50%) 187Pb 187mBi 101(20) кэВ 320(70) мкс 1/2+# 187nBi 252(1) кэВ 7(5) мкс (13/2+)188Bi 83 105187,99227(5)44(3) мс α 184Tl3+# β+ (редко) 188Pb 188mBi 210(140)# кэВ220(40) мс α 184Tl(10−) β+ (редко) 188Pb189Bi 83 106188,98920(6)674(11) мс α (51%) 185Tl(9/2−) β+ (49%) 189Pb 189mBi 181(6) кэВ 5,0(1) мс (1/2+) 189nBi 357(1) кэВ 880(50) нс (13/2+)190Bi 83 107189,9883(2)6,3(1) с α (77%) 186Tl(3+) β+ (23%) 190Pb 190mBi 420(180) кэВ6,2(1) с α (70%) 186Tl(10−) β+ (?) 190Pb 190nBi 690(180) кэВ >500(100) нс 7+#191Bi 83 108190,985786(8)12,3(3) с α (60%) 187Tl(9/2−) β+ (40%) 191Pb 191mBi 240(4) кэВ124(5) мс α (75%) 187Tl(1/2+) β+ (25%) 191Pb192Bi 83 109191,98546(4)34,6(9) с β+ (82%) 192Pb(3+) α (18%) 188Tl 192mBi 150(30) кэВ39,6(4) с β+ (90,8%) 192Pb(10−) α (9,2%) 188Tl193Bi 83 110192,98296(1)67(3) с β+ (95%) 193Pb(9/2−) α (5%) 189Tl 193mBi 308(7) кэВ3,2(6) с α (90%) 189Tl(1/2+) β+ (10%) 193Pb194Bi 83 111193,98283(5)95(3) с β+ (99,54%) 194Pb(3+) α (0,46%) 190Tl 194mBi 110(70) кэВ125(2) с β+ 194Pb(6+, 7+) α (редко) 190Tl 194nBi 230(90)# кэВ 115(4) с (10−)195Bi 83 112194,980651(6)183(4) с β+ (99,97%) 195Pb(9/2−) α (0,03%) 191Tl 195mBi 399(6) кэВ87(1) с β+ (67%) 195Pb(1/2+) α (33%) 191Tl 195nBi 2311,4+X кэВ 750(50) нс (29/2−)196Bi 83 113195,980667(26)5,1(2) мин β+ (99,99%) 196Pb(3+) α (0,00115%) 192Tl 196mBi 166,6(30) кэВ0,6(5) с ИП 196Bi(7+) β+ 196Pb 196nBi 270(3) кэВ 4,00(5) мин (10−)197Bi 83 114196,978864(9)9,33(50) мин β+ (99,99%) 197Pb(9/2−) α (10−4%) 193Tl 197mBi 690(110) кэВ5,04(16) мин α (55%) 193Tl(1/2+) β+ (45%) 197Pb ИП (0,3%) 197Bi 197nBi 2129,3(4) кэВ 204(18) нс (23/2−) 197pBi 2360,4(5)+X кэВ 263(13) нс (29/2−) 197qBi 2383,1(7)+X кэВ 253(39) нс (29/2−) 197rBi 2929,5(5) кэВ 209(30) нс (31/2−) 198Bi 83 115 197,97921(3) 10,3(3) мин β+ 198Pb (2+, 3+) 198mBi 280(40) кэВ 11,6(3) мин β+ 198Pb (7+) 198nBi 530(40) кэВ 7,7(5) с 10− 199Bi 83 116 198,977672(13) 27(1) мин β+ 199Pb 9/2− 199mBi 667(4) кэВ24,70(15) мин β+ (98%) 199Pb(1/2+) ИП (2%) 199Bi α (0,01%) 195Tl 199nBi 1947(25) кэВ 0,10(3) мкс (25/2+) 199pBi ~2547,0 кэВ 168(13) нс 29/2− 200Bi 83 117 199,978132(26) 36,4(5) мин β+ 200Pb 7+ 200mBi 100(70)# кэВ31(2) мин ЭЗ (90%) 200Pb(2+) ИП (10%) 200Bi 200nBi 428,20(10) кэВ 400(50) мс (10−)201Bi 83 118200,977009(16)108(3) мин β+ (99,99%) 201Pb9/2− α (10−4%) 197Tl 201mBi 846,34(21) кэВ59,1(6) мин ЭЗ (92,9%) 201Pb1/2+ ИП (6,8%) 201Bi α (0,3%) 197Tl 201nBi 1932,2+X кэВ 118(28) нс (25/2+) 201pBi 1971,2+X кэВ 105(75) нс (27/2+) 201qBi 2739,90(20)+X кэВ 124(4) нс (29/2−)202Bi 83 119201,977742(22)1,72(5) ч β+ 202Pb5(+#) α (10−5%) 198Tl 202mBi 615(7) кэВ 3,04(6) мкс (10#)− 202nBi 2607,1(5) кэВ 310(50) нс (17+)203Bi 83 120202,976876(23)11,76(5) ч β+ 203Pb9/2− α (10−5%) 199Tl 203mBi 1098,14(7) кэВ 303(5) мс ИП 203Bi 1/2+ 203nBi 2041,5(6) кэВ 194(30) нс 25/2+ 204Bi 83 121 203,977813(28) 11,22(10) ч β+ 204Pb 6+ 204mBi 805,5(3) кэВ 13,0(1) мс ИП 204Bi 10− 204nBi 2833,4(11) кэВ 1,07(3) мс (17+) 205Bi 83 122 204,977389(8) 15,31(4) сут β+ 205Pb 9/2− 206Bi 83 123 205,978499(8) 6,243(3) сут β+ 206Pb 6(+) 206mBi 59,897(17) кэВ 7,7(2) мкс (4+) 206nBi 1044,8(5) кэВ 890(10) мкс (10−) 207Bi 83 124 206,9784707(26) 32,9(14) лет β+ 207Pb 9/2− 207mBi 2101,49(16) кэВ 182(6) мкс 21/2+ 208Bi 83 125 207,9797422(25) 3,68(4)⋅105 лет β+ 208Pb (5)+ 208mBi 1571,1(4) кэВ 2,58(4) мс ИП 208Bi (10)− 209Bi 83 126 208,9803987(16) 2,01(8)⋅1019 лет α 205Tl 9/2− 1,0000210BiРадий E 83 127209,9841204(16)5,012(5) сут β− 210Po1−следовые количестваПромежуточный продукт распада урана-238 α (1,32⋅10−4%) 206Tl 210mBi 271,31(11) кэВ 3,04(6)⋅106 лет α 206Tl 9−211BiАктиний C 83 128210,987269(6)2,14(2) мин α (99,72%) 207Tl9/2−следовые количестваПромежуточный продукт распада урана-235 β− (0,276%) 211Po 211mBi 1257(10) кэВ 1,4(3) мкс (25/2−)212BiТорий C 83 129211,9912857(21)60,55(6) мин β− (64,05%) 212Po1(−)следовые количестваПромежуточный продукт распада тория-232 α (35,94%) 208Tl β−, α (0,014%) 208Pb 212mBi 250(30) кэВ25,0(2) мин α (67%) 208Tl(9−) β− (33%) 212mPo β−, α (0,3%) 208Pb 212nBi 2200(200)# кэВ 7,0(3) мин >16213Bi 83 130212,994385(5)45,59(6) мин β− (97,91%) 213Po9/2− α (2,09%) 209Tl214BiРадий C 83 131213,998712(12)19,9(4) мин β− (99,97%) 214Po1−следовые количества α (0,021%) 210Tl β−, α (0,003%) 210Pb 215Bi 83 132 215,001770(16) 7,6(2) мин β− 215Po (9/2−) следовые количества 215mBi 1347,5(25) кэВ 36,9(6) с ИП (76,9%) 215Bi (25/2−) β− (23,1%) 215Po 216Bi 83 133 216,006306(12) 2,17(5) мин β− 216Po (6-, 7-) 216mBi 24(19) кэВ 6,6(21) мин β− 216Po 3-# 217Bi 83 134 217,009372(19) 98,5(8) с β− 217Po 9/2−# 217mBi 1480(40) кэВ 2,70(6) мкс ИП 217Bi 25/2−# 218Bi 83 135 218,014188(29) 33(1) с β− 218Po (6-, 7-, 8-) 219Bi 83 136 219,017480(210)# 8,7(29) с β− 219Po 9/2-# 220Bi 83 137 220,022350(320)# 9,5(57) с β− 220Po 1-# ← Изотопы свинца | Изотопы полония →
Пояснения к таблице Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
Индексами 'm', 'n', 'p', 'q', 'r' (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 и ). 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
Категория:Изотопы Категория:Висмут