Изотопи на астатот

Астатот (<sub>85</sub>At) има 41 познат изотоп, од кои сите се радиоактивни. Нивните масени броеви се движат од 188 до 229 (иако <sup>189</sup>At е неоткриен). Исто така, постојат 24 познати метастабилни возбудени состојби. Најдолговечниот изотоп е <sup>210</sup>At, кој има време на полураспад од 8,1 часа. Најдолготрајниот изотоп што постои во природно настанатите распадни низи е <sup>219</sup>At со време на полураспад од 56 секунди.
1 Список на изотопи
<sup>188</sup>At<ref, 85, 103, α (~50%), <sup>184</sup>Bi
p (~50%), <sup>187</sup>Po
<sup>190</sup>At<ref, 85, 105, α, <sup>186</sup>Bi, (10−)
<sup>191</sup>At, 85, 106, α, <sup>187</sup>Bi, (1/2+)
<sup>191m</sup>At, 50(30) keV, α, <sup>187</sup>Bi, (7/2−)
<sup>192</sup>At, 85, 107, 192,00314(28), 11,5(6) ms, α, <sup>188</sup>Bi, 3+#
β<sup>+</sup> (rare), <sup>192</sup>Po
β<sup>+</sup>, СЦ (0,42%), (various)
<sup>192m</sup>At, 0(40) keV, 88(6) ms, α, <sup>188m</sup>Bi, (9−, 10−)
β<sup>+</sup> (rare), <sup>192</sup>Po
β<sup>+</sup>, SF (0,42%), (various)
<sup>193</sup>At, 85, 108, 192,99984(6), α, <sup>189</sup>Bi, (1/2+)
<sup>193m1</sup>At, 8(9) keV, 21(5) ms, α, <sup>189m1</sup>Bi, (7/2−)
<sup>193m2</sup>At, 42(9) keV, IT (76%), <sup>193</sup>At, (13/2+)
α (24%), <sup>189m2</sup>Bi
<sup>194</sup>At, 85, 109, 193,99873(20), 286(7) ms, α (91,7%#), <sup>190</sup>Bi, (5-)
β<sup>+</sup> (8,3%#), <sup>194</sup>Po
β<sup>+</sup>, SF (0,032%#), (various)
<sup>194m</sup>At, -20(40) keV, 323(7) ms, α (91,7%#), <sup>190</sup>Bi, (10-)
β<sup>+</sup> (8,3%#), <sup>194</sup>Po
β<sup>+</sup>, SF (0,032%#), (various)
<sup>195</sup>At, 85, 110, 194,996268(10), 290(20) ms, α, <sup>191m</sup>Bi, (1/2+)
β<sup>+</sup>?, <sup>195</sup>Po
<sup>195m</sup>At, 29(7) keV, 143(3) ms, α (88%), <sup>191</sup>Bi, (7/2-)
IT (12%), <sup>195</sup>At
β<sup>+</sup>?, <sup>195</sup>Po
<sup>196</sup>At, 85, 111, 195,99579(6), 377(4) ms, α (97,5%), <sup>192</sup>Bi, (3+)
β<sup>+</sup> (2,5%), <sup>196</sup>Po
<sup>196m1</sup>At, −40(40) keV, 20# ms, α, <sup>192m</sup>Bi, (10−)
<sup>196m2</sup>At, 157,9(1) keV, 11(2) μs, IT, <sup>196</sup>At, (5+)
<sup>197</sup>At, 85, 112, 196,99319(5), 388,2(5,6) ms, α (96,1%), <sup>193</sup>Bi, (9/2−)
β<sup>+</sup> (3,9%), <sup>197</sup>Po
<sup>197m1</sup>At, 45(8) keV, 2,0(2) s, α, <sup>193m1</sup>Bi, (1/2+)
IT (<0,004%), <sup>197</sup>At
β<sup>+</sup>?, <sup>197</sup>Po
<sup>197m2</sup>At, 310,7(2) keV, 1,3(2) μs, IT, <sup>197</sup>At, (13/2+)
<sup>198</sup>At, 85, 113, 197,99284(5), 4,2(3) s, α (94%), <sup>194</sup>Bi, (3+)
β<sup>+</sup> (6%), <sup>198</sup>Po
<sup>198m</sup>At, 330(90)# keV, 1,0(2) s, (10−)
<sup>199</sup>At, 85, 114, 198,99053(5), 6,92(13) s, α (89%), <sup>195</sup>Bi, (9/2−)
β<sup>+</sup> (11%), <sup>199</sup>Po
<sup>200</sup>At, 85, 115, 199,990351(26), 43,2(9) s, α (57%), <sup>196</sup>Bi, (3+)
β<sup>+</sup> (43%), <sup>200</sup>Po
<sup>200m1</sup>At, 112,7(30) keV, 47(1) s, α (43%), <sup>196</sup>Bi, (7+)
IT, <sup>200</sup>At
β<sup>+</sup>, <sup>200</sup>Po
<sup>200m2</sup>At, 344(3) keV, 3,5(2) s, (10−)
<sup>201</sup>At, 85, 116, 200,988417(9), 85(3) s, α (71%), <sup>197</sup>Bi, (9/2−)
β<sup>+</sup> (29%), <sup>201</sup>Po
<sup>202</sup>At, 85, 117, 201,98863(3), 184(1) s, β<sup>+</sup> (88%), <sup>202</sup>Po, (2, 3)+
α (12%), <sup>198</sup>Bi
<sup>202m1</sup>At, 190(40) keV, 182(2) s, (7+)
<sup>202m2</sup>At, 580(40) keV, 460(50) ms, (10−)
<sup>203</sup>At, 85, 118, 202,986942(13), 7,37(13) min, β<sup>+</sup> (69%), <sup>203</sup>Po, 9/2−
α (31%), <sup>199</sup>Bi
<sup>204</sup>At, 85, 119, 203,987251(26), 9,2(2) min, β<sup>+</sup> (96%), <sup>204</sup>Po, 7+
α (3,8%), <sup>200</sup>Bi
<sup>204m</sup>At, 587,30(20) keV, 108(10) ms, IT, <sup>204</sup>At, (10−)
<sup>205</sup>At, 85, 120, 204,986074(16), 26,2(5) min, β<sup>+</sup> (90%), <sup>205</sup>Po, 9/2−
α (10%), <sup>201</sup>Bi
<sup>205m</sup>At, 2339,65(23) keV, 7,76(14) μs, 29/2+
<sup>206</sup>At, 85, 121, 205,986667(22), 30,6(13) min, β<sup>+</sup> (99,11%), <sup>206</sup>Po, (5)+
α (0,9%), <sup>202</sup>Bi
<sup>206m</sup>At, 807(3) keV, 410(80) ns, (10)−
<sup>207</sup>At, 85, 122, 206,985784(23), 1,80(4) h, β<sup>+</sup> (91%), <sup>207</sup>Po, 9/2−
α (8,6%), <sup>203</sup>Bi
<sup>208</sup>At, 85, 123, 207,986590(28), 1,63(3) h, β<sup>+</sup> (99,5%), <sup>208</sup>Po, 6+
α (0,55%), <sup>204</sup>Bi
<sup>209</sup>At, 85, 124, 208,986173(8), 5,41(5) h, β<sup>+</sup> (96%), <sup>209</sup>Po, 9/2−
α (4,0%), <sup>205</sup>Bi
<sup>210</sup>At, 85, 125, 209,987148(8), 8,1(4) h, β<sup>+</sup> (99,8%), <sup>210</sup>Po, (5)+
α (0,18%), <sup>206</sup>Bi
<sup>210m1</sup>At, 2549,6(2) keV, 482(6) μs, (15)−
<sup>210m2</sup>At, 4027,7(2) keV, 5,66(7) μs, (19)+
<sup>211</sup>At, 85, 126, 210,9874963(30), 7,214(7) h, EC (58,2%), <sup>211</sup>Po, 9/2−
α (42%), <sup>207</sup>Bi
<sup>212</sup>At, 85, 127, 211,990745(8), 314(2) ms, α, <sup>208</sup>Bi, (1−)
<sup>212m1</sup>At, 223(7) keV, 119(3) ms, α, <sup>208</sup>Bi, (9−)
<sup>212m2</sup>At, 4771,6(11) keV, 152(5) μs, IT, <sup>212</sup>At, (25−)
<sup>213</sup>At, 85, 128, 212,992937(5), 125(6) ns, α, ''<sup>209</sup>Bi'', 9/2−
<sup>214</sup>At, 85, 129, 213,996372(5), 558(10) ns, α, <sup>210</sup>Bi, 1−
<sup>214m1</sup>At, 59(9) keV, 265(30) ns, α<ref способен за јадрен преод до <sup>214</sup>At, <sup>210</sup>Bi
<sup>214m2</sup>At, 232(5) keV, 760(15) ns, α<ref, <sup>210</sup>Bi, 9−
<sup>215</sup>At, 85, 130, 214,998653(7), 0,10(2) ms, α, <sup>211</sup>Bi, 9/2−, Траги
β<sup>−</sup> (,012%), <sup>217</sup>Rn
<sup>218</sup>At, 85, 133, 218,008694(12), 1,27(6) s, α (99,9%), <sup>214</sup>Bi, (2−,3−), Траги
β<sup>−</sup> (0,1%), <sup>218</sup>Rn
<sup>219</sup>At, 85, 134, 219,011162(4), 56(3) s, α (97%), <sup>215</sup>Bi, (9/2−), Траги
β<sup>−</sup> (3,0%), <sup>219</sup>Rn
<sup>220</sup>At, 85, 135, 220,015433(15), 3,71(4) min, β<sup>−</sup> (92%), <sup>220</sup>Rn, 3(−#)
α (8,0%), <sup>216</sup>Bi
<sup>221</sup>At, 85, 136, 221,018017(15), 2,3(2) min, β<sup>−</sup>, <sup>221</sup>Rn, 3/2−#
<sup>222</sup>At, 85, 137, 222,022494(17), 54(10) s, β<sup>−</sup>, <sup>222</sup>Rn
<sup>223</sup>At, 85, 138, 223,025151(15), 50(7) s, β<sup>−</sup>, <sup>223</sup>Rn, 3/2−#
<sup>224</sup>At, 85, 139, 224,029749(24), 2,5(1,5) min, β<sup>−</sup>, <sup>224</sup>Rn, 2+#
<sup>225</sup>At, 85, 140, 225,03253(32)#, 3# s, β<sup>−</sup>, <sup>225</sup>Rn, 1/2+#
<sup>226</sup>At, 85, 141, 226,03721(32)#, 7# min, β<sup>−</sup>, <sup>226</sup>Rn, 2+#
<sup>227</sup>At, 85, 142, 227,04018(32)#, 5# s, β<sup>−</sup>, <sup>227</sup>Rn, 1/2+#
<sup>228</sup>At, 85, 143, 228,04496(43)#, 1# min, β<sup>−</sup>, <sup>228</sup>Rn, 3+#
<sup>229</sup>At, 85, 144, 229,04819(43)#, 1# s, β<sup>−</sup>, <sup>229</sup>Rn, 1/2+#
2 Алфа-распаѓање
+ Одлики на алфа-распадот за примероци на астатски изотопи, Масен број, Вишокмаса, Вишокмасана ќерката, Просечна енергија на алфа-распадот, Полураспад, Веројатност за алфа-распад, Алфараспадполураспад
207, %
208, %
209, %
210, %
211, %
212, ≈100%
213, %
214, %
219, %
220, %
221, опитноалфа-стабилен, ∞
Астатот има 23 јадрени изомери (јадра со еден или повеќе нуклеони - протони или неутрони – во возбудена состојба). Јадрениот изомер може да се нарече и „мета-состојба“; ова значи дека системот има повеќе внатрешна енергија од „основната состојба“ (состојбата со најниска можна внатрешна енергија), што го прави првиот веројатно да се распадне во вториов. Може да има повеќе од еден изомер за секој изотоп. Најстабилен од нив е астатот-202m1, кој има време на полураспад од околу 3 минути. Ова е подолго од времињата на сите основни состојби освен оние на изотопите 203-211 и 220. Најнестабилен е астатот-214m1, неговото време на полураспад од 265 нс е пократко од времињата на сите основни состојби освен онаа на астатот-213.
Енергијата на алфа-распадот го следи истиот тренд како и за другите тешки елементи. Полесните астатски изотопи имаат доста високи енергии на алфа распаѓање, кои стануваат пониски како што јадрата стануваат потешки. Сепак, астатот-211 има значително поголема енергија од претходниот изотоп; има јадро со 126 неутрони, а 126 е волшебен број (што одговара на исполнета неутронска обвивка). И покрај тоа што има слично време на време на полураспад како претходниот изотоп (8,1 часа за астатот-210 и 7,2 часа за астатот-211), веројатноста за алфа-распаѓање е многу поголема за вториот: 41,8 проценти наспроти само 0,18 проценти. Двата следни изотопи ослободуваат уште повеќе енергија, а астатот-213 ослободува најголема количина на енергија од сите астатски изотопи. Поради оваа причина, тој е најкраткотрајниот изотоп на астатот. Иако потешките астатски изотопи ослободуваат помалку енергија, не постои долговечен изотоп на астатот; ова се случува поради зголемената улога на бета распаѓањето . Овој режим на распаѓање е особено важен за астатот: уште во 1950 година, се претпоставуваше дека елементот нема бета-стабилни изотопи (т.е. оние кои воопшто не подлежат на бета распаѓање), иако мерењата на јадрената маса откриваат дека <sup>215</sup> At е всушност бета-стабилен, бидејќи има најниска маса од сите изобари [21] со ''['' Пронајден е режим на бета-распад за сите други астатски изотопи освен за <sup>212-216</sup>At и нивните изомери. Меѓу другите изотопи: астатот-210 и полесните изотопи се распаѓаат со позитронска емисија. Астатот-217 и потешките изотопи се подложени на бета-распад, а астатот-211 се распаѓа со зафаќање електрони наместо тоа. Астатот-212 и астатот-216 се очекува да се распаѓаат во секој случај.
Најстабилен изотоп на астатот е астатот-210, кој има време на полураспад од околу 8,1 часа. Примарниот режим на распаѓање на овој изотоп е емисија на позитрон до релативно долготрајниот алфа-емитер, полониум-210. Вкупно, само пет изотопи на астатот имаат време на полураспад кој надминува еден час: оние помеѓу 207 и 211. Најмалку стабилен изотоп на основната состојба е астатот-213, со време на полураспад од околу 125 наносекунди. Тој е подложен на алфа-распад до крајно долговечниот (во пракса, стабилен) изотоп бизмут-209.