Lista di nuclidi
A differenza di una tabella di nuclidi a due dimensioni, questa è una lista di nuclidi a una dimensione. Questa tabella di nuclidi mostra i 905 nuclidi osservati che o sono stabili, o (se radioattivi) che hanno emivite più lunghe di un'ora.
Un nuclide è definito convenzionalmente come un insieme vincolato, sperimentalmente esaminato di uno o più protoni e neutroni (con l'unica eccezione del prozio che non ha neutroni), che o è stabile, o ha un modo di decadimento osservato.
Una riga aggiuntiva contiene dati specifici sul tipo di decadimento del nuclide. Se un decadimento è stato previsto teoricamente ma mai osservato sperimentalmente, è dato tra parentesi. Soltanto 90 nuclidi dei primi 40 elementi sono teoricamente (energeticamente) stabili a qualsiasi tipo di decadimento radioattivo (salvo il decadimento protonico, che però non è stato osservato). Altri 165 nuclidi sono in teoria soggetti a tipi conosciuti di processi di decadimento come la fissione spontanea, il decadimento alfa, il doppio decadimento beta, ecc., ma per i quali il decadimento non è stato osservato. Alcuni di questi sono indicati con un ">" numero per mostrare il limite temporale inferiore dell'emivita, conosciuto sulla base dell'osservazione sperimentale. Tali nuclidi sono considerati "stabili" finché non sia stata misurata in qualche maniera, e sia di conseguenza nota, un'emivita per il loro decadimento.
Di questi 255 nuclidi classicamente stabili, si troverà in futuro che alcuni membri dei 165 nuclidi teoricamente energeticamente instabili sono (molto blandamente) radioattivi, ed essi si uniranno al gruppo successivo, che è quello dei nuclidi primordiali radioattivi (si veda tale voce per ulteriori dettagli). Attualmente di questi noti sono 33, dei quali 27 hanno emivite considerevolmente più lunghe dell'età dell'universo.
Tutti i radionuclidi, a cominciare dai radionuclidi primordiali con le vite più lunghe, sono presentati in ordine di emivita decrescente.
Tutte le emivite della lista sono date in secondi. Per unità più opportune, essi devono essere divisi per il numero corrispondente di secondi nell'unità di tempo (ad esempio, i nuclidi con emivite di oltre 108 secondi possono opportunamente essere divisi per 3,1556926 x 107 per ottenere l'emivita in anni).
Almeno 3.000 nuclidi sono stati caratterizzati sperimentalmente. Il resto di essi non è mostrato in questa lista, avendo tutti emivite di decadimento di meno di 60 minuti.
Introduzione
[modifica | modifica wikitesto]Si presume che circa 165 dei 255 cosiddetti nuclidi stabili siano in realtà instabili con una emivita molto lunga, e di conseguenza un decadimento radioattivo per essi non è ancora stato misurato sperimentalmente, ma potrebbe essere riferito in qualsiasi momento. Un totale di 255 nuclidi sono classificati come "stabili" (nessun decadimento sperimentalmente osservato e di conseguenza nessuna emivita sperimentale ancora determinata). Sono noti 33 radionuclidi primordiali aggiuntivi.
La lista totale dei 288 nuclidi primordiali, cominciando dai nuclidi stabili e finendo con il nuclide radioattivo con la vita più lunga trovato in natura, che non sia il prodotto figlio di un decadimento di durata più lunga, termina con il nuclide primordiale con la vita più breve, il 244Pu, alla 288ª posizione.
Tabella riassuntiva dei numeri di ciascuna classe di nuclidi
[modifica | modifica wikitesto]Questa è una tabella riassuntiva[1] della classe di decadimento per i 905 nuclidi con emivite più lunghe di un'ora, dati in questa lista. Si noti che i numeri non si dovrebbero considerare perfettamente esatti, e potrebbero cambiare lievemente in futuro, quando si osservasse che nuclidi radioattivi soltanto in teoria lo sono effettivamente, o si determinassero nuove emivite con abbastanza precisione da darle come valore sperimentale.
Soltanto 90 di questi 905 nuclidi sono teoricamente stabili, eccetto che al decadimento protonico (che però non è mai stato osservato). 165 nuclidi aggiuntivi sono teoricamente instabili ma non sono mai stati osservati decadere. Questo totale di 255 nuclidi sono classicamente considerati stabili, ma il numero è soggetto a cambiamento quando si determinasse che vari nuclidi di lunga durata tra i 165 sono in realtà radioattivi.
I rimanenti 648 radionuclidi con emivite più lunghe di un'ora, hanno emivite che sono ben caratterizzate. Essi comprendono 27 nuclidi con emivite misurate più lunghe dell'età stimata dell'universo (13,7 miliardi di anni), e altri 6 nuclidi con emivite abbastanza lunghe (> 80 milioni di anni) da essere ancora primordiali, e poter essere scoperti sulla Terra, essendo sopravvissuti alla loro presenza nella polvere interstellare da prima della formazione del sistema solare, circa 4,6 miliardi di anni prima del presente. Insieme, questi costituiscono i 33 nuclidi primordiali radioattivi conosciuti.
Altri ~ 51 nuclidi di breve durata possono essere scoperti naturalmente in qualità di figli di nuclidi di più lunga durata o di prodotti dei raggi cosmici. Questo dà un totale di circa ~ 339 nuclidi presenti naturalmente. I rimanenti nuclidi conosciuti elencati sono noti unicamente per trasmutazione nucleare artificiale.
Classe di stabilità | Numero di nuclidi | Totale a riportare | Note sul totale a riportare |
---|---|---|---|
Teoricamente stabili a tutto tranne che al decadimento protonico | 90 | 90 | Comprende i primi 40 elementi. Decadimento protonico ancora da osservare. |
Energeticamente instabili a uno o più modi noti di decadimento, ma nessun decadimento ancora visto. Fissione spontanea possibile per i nuclidi "stabili" > niobio-93; altri meccanismi possibili per nuclidi più pesanti. Tutti considerati "stabili" finché non ne sia scoperto il decadimento. | 165 | 255 | Totale di nuclidi stabili classicamente. |
Nuclidi primordiali radioattivi. | 33 | 288 | Gli elementi primordiali totali comprendono il bismuto, l'uranio, il torio, il plutonio, più tutti gli elementi stabili. |
Non primordiali radioattivi, ma presenti naturalmente sulla Terra. | ~ 51 | ~ 339 | Carbonio-14 (e altri isotopi generati dai raggi cosmici); figli di primordiali radioattivi, come il francio, ecc. |
Sintetici radioattivi (emivita > 1 ora). Comprende la maggior parte dei radiotraccianti utili. | 556 | 905 | Questi 905 nuclidi sono elencati nel presente articolo. |
Sintetici radioattivi (emivita < 1 ora). | >2400 | >3300 | Comprende tutti nuclidi sintetici ben caratterizzati. |
Legende della lista
[modifica | modifica wikitesto]- n. (numero)
Un numero intero positivo consecutivo di riferimento. Specialmente per i nuclidi con emivite brevi, questo numero, cioè la posizione in questa tabella, in futuro potrebbe essere cambiato.
- colonna dei nuclidi
gli identificatori dei nuclidi sono dati dal loro numero di massa A e dal simbolo dell'elemento chimico corrispondente (implica un unico numero protonico). Nel raro caso che questo non sia lo stato fondamentale, questo è indicato da una m per metastabile apposta al numero di massa.
- colonna dell'energia
La colonna etichettata "energia" denota la massa del nucleone medio di ciascun nuclide in relazione alla massa del neutrone (così tutti i nuclidi ottengono un valore positivo) in MeV, formalmente: mn − mnuclide / A.
- colonna dell'emivita
Tutti i tempi sono dati in secondi (3,1556926 × 107 s = 1 anno). Le voci che iniziano con un > indicano che per l'emivita sono stati stabiliti solo i limiti inferiori. Tali elementi sono considerati formalmente ancora "stabili" finché non possa essere determinata un'emivita.
- colonna del modo di decadimento
I modi di decadimento tra parentesi non sono ancora osservati sperimentalmente, ma energeticamente è previsto che si presentino.
- colonna dell'energia di decadimento
I valori multipli dell'energia (massima) di decadimento sono mappati per i modi di decadimento secondo il loro ordine.
Lista di nuclidi
[modifica | modifica wikitesto]Nuclidi senza decadimenti sperimentalmente osservati
[modifica | modifica wikitesto]La fissione spontanea è possibile per tutti gli elementi con numeri atomici > 40, ma per molti di questi non è stata osservata. La lista separa i nuclidi instabili soltanto a questo meccanismo di fissione, dal resto dei nuclidi seguenti, che sono instabili ad ulteriori meccanismi.
n. | nuclide | A | Z | N | energia | emivita | modo di decadimento | energia di decadimento (Mev) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 56Fe | 56 | 26 | 30 | 9,153567 | |||
2 | 62Ni | 62 | 28 | 34 | 9,147877 | |||
3 | 60Ni | 60 | 28 | 32 | 9,145862 | |||
4 | 58Fe | 58 | 26 | 32 | 9,142938 | |||
5 | 52Cr | 52 | 24 | 28 | 9,137037 | |||
6 | 57Fe | 57 | 26 | 31 | 9,127119 | |||
7 | 59Co | 59 | 27 | 32 | 9,126046 | |||
8 | 54Cr | 54 | 24 | 30 | 9,125633 | |||
9 | 61Ni | 61 | 28 | 33 | 9,124129 | |||
10 | 55Mn | 55 | 25 | 30 | 9,120611 | |||
11 | 64Ni | 64 | 28 | 36 | 9,119754 | |||
12 | 66Zn | 66 | 30 | 36 | 9,115258 | |||
13 | 53Cr | 53 | 24 | 29 | 9,114435 | |||
14 | 63Cu | 63 | 29 | 34 | 9,112272 | |||
15 | 65Cu | 65 | 29 | 36 | 9,106154 | |||
16 | 68Zn | 68 | 30 | 38 | 9,100845 | |||
17 | 50Ti | 50 | 22 | 28 | 9,099861 | |||
18 | 51V | 51 | 23 | 28 | 9,094884 | |||
19 | 67Zn | 67 | 30 | 37 | 9,084468 | |||
20 | 48Ti | 48 | 22 | 26 | 9,081488 | |||
21 | 72Ge | 72 | 32 | 40 | 9,079465 | |||
22 | 70Ge | 70 | 32 | 38 | 9,079372 | |||
23 | 69Ga | 69 | 31 | 38 | 9,076078 | |||
24 | 88Sr | 88 | 38 | 50 | 9,070438 | |||
25 | 74Ge | 74 | 32 | 42 | 9,063522 | |||
26 | 49Ti | 49 | 22 | 27 | 9,062323 | |||
27 | 76Se | 76 | 34 | 42 | 9,061485 | |||
28 | 71Ga | 71 | 31 | 40 | 9,059218 | |||
29 | 78Se | 78 | 34 | 44 | 9,058842 | |||
30 | 90Zr | 90 | 40 | 50 | 9,057631 | |||
31 | 89Y | 89 | 39 | 50 | 9,056743 | |||
32 | 86Sr | 86 | 38 | 48 | 9,054160 | |||
33 | 82Kr | 82 | 36 | 46 | 9,054126 | |||
34 | 84Kr | 84 | 36 | 48 | 9,052649 | |||
35 | 73Ge | 73 | 32 | 41 | 9,048006 | |||
36 | 87Sr | 87 | 38 | 49 | 9,046964 | |||
37 | 75As | 75 | 33 | 42 | 9,045093 | |||
38 | 80Kr | 80 | 36 | 44 | 9,044984 | |||
39 | 77Se | 77 | 34 | 43 | 9,040153 | |||
40 | 85Rb | 85 | 37 | 48 | 9,037998 | |||
41 | 91Zr | 91 | 40 | 51 | 9,037156 | |||
42 | 83Kr | 83 | 36 | 47 | 9,034966 | |||
43 | 79Br | 79 | 35 | 44 | 9,034220 | |||
44 | 81Br | 81 | 35 | 46 | 9,033979 | |||
45 | 92Zr | 92 | 40 | 52 | 9,032783 | |||
46 | 46Ti | 46 | 22 | 24 | 9,030532 | |||
47 | 47Ti | 47 | 22 | 25 | 9,027336 | |||
48 | 44Ca | 44 | 20 | 24 | 9,013793 | |||
49 | 42Ca | 42 | 20 | 22 | 8,989116 | |||
50 | 38Ar | 38 | 18 | 20 | 8,984870 | |||
51 | 45Sc | 45 | 21 | 24 | 8,983945 | |||
52 | 43Ca | 43 | 20 | 23 | 8,964551 | |||
53 | 34S | 34 | 16 | 18 | 8,951675 | |||
54 | 40Ar | 40 | 18 | 22 | 8,947325 | |||
55 | 41K | 41 | 19 | 22 | 8,938623 | |||
56 | 39K | 39 | 19 | 20 | 8,938174 | |||
57 | 37Cl | 37 | 17 | 20 | 8,929760 | |||
58 | 36S | 36 | 16 | 20 | 8,923108 | |||
59 | 35Cl | 35 | 17 | 18 | 8,900285 | |||
60 | 30Si | 30 | 14 | 16 | 8,885761 | |||
61 | 32S | 32 | 16 | 16 | 8,884318 | |||
62 | 33S | 33 | 16 | 17 | 8,876964 | |||
63 | 31P | 31 | 15 | 16 | 8,859744 | |||
64 | 28Si | 28 | 14 | 14 | 8,838935 | |||
65 | 29Si | 29 | 14 | 15 | 8,826327 | |||
66 | 27Al | 27 | 13 | 14 | 8,708242 | |||
67 | 26Mg | 26 | 12 | 14 | 8,694981 | |||
68 | 24Mg | 24 | 12 | 12 | 8,651911 | |||
69 | 25Mg | 25 | 12 | 13 | 8,599047 | |||
70 | 23Na | 23 | 11 | 12 | 8,485675 | |||
71 | 22Ne | 22 | 10 | 12 | 8,436087 | |||
72 | 20Ne | 20 | 10 | 10 | 8,423422 | |||
73 | 16O | 16 | 8 | 8 | 8,367390 | |||
74 | 21Ne | 21 | 10 | 11 | 8,344280 | |||
75 | 19F | 19 | 9 | 10 | 8,149612 | |||
76 | 17O | 17 | 8 | 9 | 8,118904 | |||
77 | 18O | 18 | 8 | 10 | 8,114744 | |||
78 | 12C | 12 | 6 | 6 | 8,071327 | |||
79 | 15N | 15 | 7 | 8 | 8,064594 | |||
80 | 14N | 14 | 7 | 7 | 7,866827 | |||
81 | 13C | 13 | 6 | 7 | 7,830943 | |||
82 | 4He | 4 | 2 | 2 | 7,465077 | |||
83 | 11B | 11 | 5 | 6 | 7,283337 | |||
84 | 10B | 10 | 5 | 5 | 6,866257 | |||
85 | 9Be | 9 | 4 | 5 | 6,810483 | |||
86 | 7Li | 7 | 3 | 4 | 5,941599 | |||
87 | 6Li | 6 | 3 | 3 | 5,723527 | |||
88 | 3He | 3 | 2 | 1 | 3,094327 | |||
89 | 2H | 2 | 1 | 1 | 1,503327 | |||
90 | 1H | 1 | 1 | 0 | 0,782327 | |||
91 | 94Mo | 94 | 42 | 52 | 9,011856 | (SF) | < 4,485 | |
92 | 93Nb | 93 | 41 | 52 | 9,009051 | (SF) | < 0,943 | |
93 | 96Mo | 96 | 42 | 54 | 8,996229 | (SF) | < 5,771 | |
94 | 95Mo | 95 | 42 | 53 | 8,994564 | (SF) | < 4,531 | |
95 | 97Mo | 97 | 42 | 55 | 8,973806 | (SF) | < 6,226 | |
96 | 98Ru | 98 | 44 | 54 | 8,971572 | (SF) | < 11,690 | |
97 | 100Ru | 100 | 44 | 56 | 8,963517 | (SF) | < 13,634 | |
98 | 99Ru | 99 | 44 | 55 | 8,956348 | (SF) | < 12,368 | |
99 | 102Ru | 102 | 44 | 58 | 8,944837 | (SF) | < 12,049 | |
100 | 101Ru | 101 | 44 | 57 | 8,942117 | (SF) | < 13,205 | |
101 | 104Pd | 104 | 46 | 58 | 8,930847 | (SF) | < 18,969 | |
102 | 103Rh | 103 | 45 | 58 | 8,925910 | (SF) | < 15,462 | |
103 | 106Pd | 106 | 46 | 60 | 8,919460 | (SF) | < 16,806 | |
104 | 105Pd | 105 | 46 | 59 | 8,913356 | (SF) | < 18,247 | |
105 | 108Pd | 108 | 46 | 62 | 8,900253 | (SF) | < 16,102 | |
106 | 107Ag | 107 | 47 | 60 | 8,897514 | (SF) | < 20,512 | |
107 | 110Cd | 110 | 48 | 62 | 8,892718 | (SF) | < 22,486 | |
108 | 109Ag | 109 | 47 | 62 | 8,885300 | (SF) | < 19,241 | |
109 | 112Cd | 112 | 48 | 64 | 8,880077 | (SF) | < 20,733 | |
110 | 111Cd | 111 | 48 | 63 | 8,875445 | (SF) | < 21,883 | |
111 | 114Sn | 114 | 50 | 64 | 8,865722 | (SF) | < 27,965 | |
112 | 113In | 113 | 49 | 64 | 8,862212 | (SF) | < 24,281 | |
113 | 116Sn | 116 | 50 | 66 | 8,860362 | (SF) | < 25,905 | |
114 | 115Sn | 115 | 50 | 65 | 8,854249 | (SF) | < 26,791 | |
115 | 118Sn | 118 | 50 | 68 | 8,848073 | (SF) | < 23,815 | |
116 | 117Sn | 117 | 50 | 67 | 8,843977 | (SF) | < 25,334 | |
117 | 120Sn | 120 | 50 | 70 | 8,830537 | (SF) | < 21,824 | |
118 | 119Sn | 119 | 50 | 69 | 8,828201 | (SF) | < 23,140 | |
119 | 121Sb | 121 | 51 | 70 | 8,811783 | (SF) | < 25,718 | |
120 | 122Te | 122 | 52 | 70 | 8,811606 | (SF) | < 30,974 | |
121 | 124Te | 124 | 52 | 72 | 8,801364 | (SF) | < 28,221 | |
122 | 123Sb | 123 | 51 | 72 | 8,796727 | (SF) | < 23,454 | |
123 | 126Te | 126 | 52 | 74 | 8,786126 | (SF) | < 26,011 | |
124 | 125Te | 125 | 52 | 73 | 8,783505 | (SF) | < 26,966 | |
125 | 128Xe | 128 | 54 | 74 | 8,773359 | (SF) | < 35,047 | |
126 | 127I | 127 | 53 | 74 | 8,771981 | (SF) | < 29,961 | |
127 | 130Xe | 130 | 54 | 76 | 8,762725 | (SF) | < 32,483 | |
128 | 129Xe | 129 | 54 | 75 | 8,758904 | (SF) | < 33,947 | |
129 | 132Xe | 132 | 54 | 78 | 8,747695 | (SF) | < 30,885 | |
130 | 131Xe | 131 | 54 | 77 | 8,746253 | (SF) | < 31,140 | |
131 | 134Ba | 134 | 56 | 78 | 8,735133 | (SF) | < 40,520 | |
132 | 133Cs | 133 | 55 | 78 | 8,733515 | (SF) | < 34,753 | |
133 | 136Ba | 136 | 56 | 80 | 8,724908 | (SF) | < 38,041 | |
134 | 135Ba | 135 | 56 | 79 | 8,722072 | (SF) | < 39,357 | |
135 | 137Ba | 137 | 56 | 81 | 8,711628 | (SF) | < 35,722 | |
136 | 138Ba | 138 | 56 | 82 | 8,710904 | (SF) | < 34,302 | |
137 | 140Ce | 140 | 58 | 82 | 8,700494 | (SF) | < 43,633 | |
138 | 139La | 139 | 57 | 82 | 8,698892 | (SF) | < 38,944 | |
139 | 141Pr | 141 | 59 | 82 | 8,681405 | (SF) | < 48,450 | |
140 | 142Nd | 142 | 60 | 82 | 8,676646 | (SF) | < 53,264 | |
141 | 156Gd | 156 | 64 | 92 | 8,536342 | (SF) | < 71,541 | |
142 | 157Gd | 157 | 64 | 93 | 8,522478 | (SF) | < 70,531 | |
143 | 158Gd | 158 | 64 | 94 | 8,518775 | (SF) | < 70,965 | |
144 | 159Tb | 159 | 65 | 94 | 8,508680 | (SF) | < 74,878 | |
145 | 163Dy | 163 | 66 | 97 | 8,478607 | (SF) | < 79,055 | |
146 | 164Dy | 164 | 66 | 98 | 8,473604 | (SF) | < 79,499 |
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Nuclidi primordiali stabili controllati per la radioattività in quanto candidati all'instabilità
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33 nuclidi primordiali misurati come radioattivi, o prodotti di decadimento identificati (Te-130, Ba-130)
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Si noti che l'ultima voce, il plutonio-244, ha un'emivita di 80 milioni di anni, ovvero 1/57 dell'età del sistema solare. È il nuclide primordiale con l'emivita più breve ancora da scoprire naturalmente sulla Terra. Altri radionuclidi con emivite più brevi (sotto) sono stati scoperti in campioni di minerale grezzo di uranio o negli spettri delle stelle (tecnezio, promezio, californio), ma non sono primordiali perché non esistono fin dalla nascita del sistema solare, ma piuttosto, sono creati recentemente a partire da quella data. Molti nuclidi di breve durata trovati in natura (ad esempio, radio) sono prodotti radioattivi figli di nuclidi primordiali di durata più lunga. Altri sono conosciuti naturalmente sulla Terra derivando da processi spontanei di produzione energetica, che li hanno prodotti fin dalla nascita del sistema solare (cioè, dai raggi cosmici, come il carbonio-14). Per definizione, tutti i nuclidi di questo genere sono anche non primordiali; si è osservato che circa 50 di essi sono presenti naturalmente.
Radionuclidi non primordiali - emivite minori di 80 milioni di anni
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Nuclidi con emivite minori di 24 ore ma maggiori di 1,0 ore
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Note
[modifica | modifica wikitesto]Voci correlate
[modifica | modifica wikitesto]- Nuclide primordiale
- Tabella di nuclidi
- Geochimica isotopica
- Radionuclide
- Elemento mononuclidico
- Elemento monoisotopico
- Isotopo stabile
- Lista di elementi per stabilità degli isotopi
Fonti
[modifica | modifica wikitesto]Quasi tutti i dati sono presi da[1]. Per aggiornamenti più recenti si veda[2]. Le fonti non indicano se certi isotopi pesanti a cominciare da Lr, Rf, Db... siano stati prodotti, osservati o soltanto previsti con i dati stimati.
Collegamenti esterni
[modifica | modifica wikitesto]- Experimental atomic mass data compiled Nov. 2003, su nndc.bnl.gov. URL consultato il 5 gennaio 2011 (archiviato dall'url originale il 23 settembre 2008).
- J. Magill, G. Pfennig, J. Galy "Karlsruher Nuclide Chart", 7th edition 2006, revised printing Nov. 2007, su karlsruhenuclidechart.net.
- The LIVEChart of Nuclides - IAEA with dynamic half-life filtering, in Java or HTML
- Nice Overview picture for energy of nuclides, su adavidstubbs.home.comcast.net. URL consultato il 5 gennaio 2011 (archiviato dall'url originale il 23 luglio 2011).
- ^ Jagdish K. Tuli, Nuclear Wallet Cards, 7th edition, April 2005, Brookhaven National Laboratory, US National Nuclear Data Center
- ^ Interactive Chart of Nuclides (Brookhaven National Laboratory), su nndc.bnl.gov. URL consultato il 5 gennaio 2011 (archiviato dall'url originale il 25 luglio 2020).