อ่าน 8 นาที
นิวไคลด์เสถียร
นิวไคลด์เสถียรคือไอโซโทปของธาตุเคมีที่มีนิวคลีออนอยู่ในโครงสร้างที่ไม่เอื้ออำนวยให้มีพลังงานส่วนเกินที่จำเป็นต่อการปล่อยรังสีนิวเคลียสของไอโซโทปดังกล่าวไม่เป็นกัมมันตรังสี...
นิวไคลด์เสถียร

นิวไคลด์เสถียรคือไอโซโทปของธาตุเคมีที่มีนิวคลีออนอยู่ในโครงสร้างที่ไม่เอื้ออำนวยให้มีพลังงานส่วนเกินที่จำเป็นต่อการปล่อยรังสีนิวเคลียสของไอโซโทปดังกล่าวไม่เป็นกัมมันตรังสี และแตกต่างจากนิวไคลด์กัมมันตรังสี ตรง ที่ไม่เกิดการสลายตัวทางกัมมันตรังสีโดย ธรรมชาติ [ 1 ]เมื่อกล่าวถึงนิวไคลด์เหล่านี้ในความสัมพันธ์กับธาตุเฉพาะ มักจะเรียกว่าไอโซโทปเสถียรของธาตุ นั้น
ธาตุ 80 ชนิดที่มีไอโซโทปเสถียรอย่างน้อยหนึ่งชนิด ประกอบด้วยนิวไคลด์ทั้งหมด 251 ชนิด ที่ยังไม่พบว่าสลายตัวโดยใช้อุปกรณ์ในปัจจุบัน ในบรรดาธาตุ 80 ชนิดนี้ 26 ชนิดมีไอโซโทปเสถียรเพียงชนิดเดียวและเรียกว่า ธาตุโมโน ไอโซโทปิกส่วนอีก 56 ชนิดมีไอโซโทปเสถียรมากกว่าหนึ่งชนิด ดีบุกมีไอโซโทปเสถียรถึงสิบชนิด ซึ่งเป็นจำนวนมากที่สุดในบรรดาธาตุทั้งหมด
นิยามของเสถียรภาพและนิวไคลด์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ
นิวไคลด์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติส่วนใหญ่มีเสถียรภาพ (ประมาณ 251 ชนิด ดูรายการที่ท้ายบทความนี้) และอีกประมาณ 35 ชนิด (รวมทั้งหมด 286 ชนิด) เป็นที่ทราบกันว่าเป็นกัมมันตรังสีที่มีครึ่งชีวิตยาวนานพอที่จะเกิดขึ้นในยุคดั้งเดิมได้ หากครึ่งชีวิตของนิวไคลด์เทียบเท่าหรือมากกว่าอายุของโลก (4.5 พันล้านปี) ปริมาณที่สำคัญจะคงอยู่มาตั้งแต่การก่อตัวของระบบสุริยะและกล่าวได้ว่าเป็นนิวไคลด์ดั้งเดิมจากนั้นมันจะส่งผลต่อองค์ประกอบไอโซโทปตามธรรมชาติของธาตุเคมี ไอโซโทปกัมมันตรังสีดั้งเดิมสามารถตรวจพบได้ง่ายด้วยครึ่งชีวิตที่สั้นถึง 700 ล้านปี (เช่น235 U ) นี่คือขีดจำกัดการตรวจจับในปัจจุบัน เนื่องจากนิวไคลด์ที่มีอายุสั้นกว่ายังไม่ได้รับการตรวจพบอย่างแน่ชัดในธรรมชาติ ยกเว้นเมื่อผลิตขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ เช่น ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวหรือการแตกตัวของรังสีคอสมิก
ไอโซโทปรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติหลายชนิด (อีกประมาณ 53 ชนิด รวมเป็นประมาณ 339 ชนิด) มีครึ่งชีวิตสั้นกว่า 700 ล้านปี แต่ไอโซโทปเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นใหม่ในฐานะผลผลิตจากกระบวนการสลายตัวของนิวไคลด์ดั้งเดิม (เช่น เรเดียมจากยูเรเนียม) หรือจากปฏิกิริยาพลังงานที่กำลังดำเนินอยู่ เช่นนิวไคลด์คอสมิกที่เกิดจากการที่รังสีคอสมิก พุ่งชนโลกในปัจจุบัน (เช่น14Cที่สร้างจากไนโตรเจน)
ไอโซโทปบางชนิดที่จัดอยู่ในกลุ่มเสถียร (กล่าวคือ ไม่มีการตรวจพบกัมมันตภาพรังสี) คาดว่าจะมีครึ่งชีวิตที่ยาวนานมาก (บางครั้งอาจนานถึง 10 18ปีหรือมากกว่านั้น) [ 2 ]หากครึ่งชีวิตที่คาดการณ์ไว้อยู่ในช่วงที่สามารถเข้าถึงได้จากการทดลอง ไอโซโทปเหล่านั้นจะมีโอกาสเปลี่ยนจากรายชื่อนิวไคลด์เสถียรไปเป็นประเภทกัมมันตภาพรังสีได้ เมื่อมีการตรวจพบกัมมันตภาพรังสีของพวกมัน ตัวอย่างเช่น209Biและ180Wเคยถูกจัดอยู่ในกลุ่มเสถียร แต่พบว่ามี กัมมันตภาพรังสี อัลฟาในปี 2546 อย่างไรก็ตาม นิวไคลด์เหล่านั้นจะไม่เปลี่ยนสถานะเป็นนิวไคลด์ดั้งเดิมเมื่อพบว่ามีกัมมันตภาพรังสี
เชื่อกันว่าไอโซโทปเสถียรส่วนใหญ่บนโลกเกิดขึ้นในกระบวนการสังเคราะห์นิวเคลียสไม่ว่าจะเป็นในบิ๊กแบงหรือในดาวฤกษ์รุ่นต่อๆ มาที่มาก่อนการก่อตัวของระบบสุริยะอย่างไรก็ตาม ไอโซโทปเสถียรบางชนิดก็แสดงความแปรผันของปริมาณบนโลกอันเป็นผลมาจากการสลายตัวของนิวไคลด์กัมมันตรังสีที่มีอายุยืนยาว ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวเหล่านี้เรียกว่า ไอโซโทป กัมมันตรังสีเพื่อแยกแยะออกจากกลุ่มไอโซโทปที่ไม่ใช่กัมมันตรังสีซึ่งมีขนาดใหญ่กว่ามาก
ไอโซโทปต่อธาตุ
ในบรรดาธาตุเคมีที่รู้จักกันทั้งหมด มี 80 ธาตุที่มีนิวไคลด์เสถียรอย่างน้อยหนึ่งชนิด ซึ่งประกอบด้วยธาตุ 82 ธาตุแรก ตั้งแต่ไฮโดรเจนถึงตะกั่วโดยมีข้อยกเว้นสองธาตุ คือเทคนีเซียม (ธาตุที่ 43) และโพรมีเทียม (ธาตุที่ 61) ที่ไม่มีนิวไคลด์เสถียร ณ ปี 2024 มีนิวไคลด์ "เสถียร" ที่รู้จักทั้งหมด 251 ชนิด ในความหมายนี้ "เสถียร" หมายถึง นิวไคลด์ที่ไม่เคยถูกสังเกตว่าสลายตัวเมื่อเทียบกับพื้นหลังตามธรรมชาติ ดังนั้น ธาตุเหล่านี้จึงมีครึ่งชีวิตยาวนานเกินกว่าจะวัดได้ด้วยวิธีการใดๆ ทั้งทางตรงและทางอ้อม
ไอโซโทปเสถียร:
- ธาตุ 1 ชนิด ( ดีบุก ) มีไอโซโทปเสถียร 10 ชนิด
- ธาตุ 5 ชนิดมีไอโซโทปเสถียรชนิดละ 7 ชนิด
- ธาตุ 7 ชนิดมีไอโซโทปเสถียรชนิดละ 6 ชนิด
- ธาตุ 11 ชนิดมีไอโซโทปเสถียรชนิดละ 5 ชนิด
- ธาตุ 9 ชนิดมีไอโซโทปเสถียรชนิดละ 4 ชนิด
- ธาตุ 5 ชนิดมีไอโซโทปเสถียรชนิดละ 3 ชนิด
- ธาตุ 16 ชนิดมีไอโซโทปเสถียรชนิดละ 2 ชนิด
- ธาตุ 26 ชนิดมีไอโซโทปเสถียรเพียงชนิดเดียว
ธาตุ ทั้ง 26 ธาตุสุดท้ายนี้จึงเรียกว่าธาตุโมโนไอโซโทปิก [ 3 ] จำนวนไอโซโทปเสถียรเฉลี่ยสำหรับธาตุที่มีไอโซโทปเสถียรอย่างน้อยหนึ่งไอโซโทปคือ 251/80 = 3.1375
เลขมหัศจรรย์ทางฟิสิกส์ และจำนวนโปรตอนและนิวตรอนคี่และคู่
ความเสถียรของไอโซโทปได้รับผลกระทบจากอัตราส่วนของโปรตอนต่อโปรตอน และยังได้รับผลกระทบจากจำนวนนิวตรอนหรือโปรตอนที่มีค่าพิเศษ ซึ่งแสดงถึงวงโคจรควอนตัมที่ปิดและเต็มแล้ว วงโคจรควอนตัมเหล่านี้สอดคล้องกับชุดของระดับพลังงานภายในแบบจำลองวงโคจรของนิวเคลียส วงโคจรที่เต็มแล้ว เช่น วงโคจรที่เต็มของโปรตอน 50 ตัวสำหรับดีบุก จะทำให้ธาตุนั้นมีความเสถียรเป็นพิเศษ เช่นเดียวกับกรณีของดีบุก จำนวนนิวตรอนที่มีค่าพิเศษ ( Z)ซึ่งเป็นเลขอะตอม จะทำให้จำนวนไอโซโทปที่เสถียรของธาตุนั้นเพิ่มขึ้น
เช่นเดียวกับกรณีของอิเล็กตรอน ซึ่งมีสถานะพลังงานต่ำที่สุดเมื่ออยู่เป็นคู่ในวงโคจรเดียวกัน นิวคลีออน (ทั้งโปรตอนและนิวตรอน) จะมีสถานะพลังงานต่ำกว่าเมื่อจำนวนของมันเป็นเลขคู่ มากกว่าเลขคี่ ความเสถียรนี้มีแนวโน้มที่จะป้องกันการสลายตัวแบบเบตา (ในสองขั้นตอน) ของนิวไคลด์เลขคู่-เลขคู่จำนวนมากไปเป็นนิวไคลด์เลขคู่-เลขคู่อีกตัวที่มีเลขมวลเท่ากันแต่มีพลังงานต่ำกว่า (และแน่นอนว่ามีโปรตอนมากกว่าสองตัวและนิวตรอนน้อยกว่าสองตัว) เพราะการสลายตัวที่เกิดขึ้นทีละขั้นตอนจะต้องผ่านนิวไคลด์เลขคี่-เลขคี่ที่มีพลังงานสูงกว่า ดังนั้นนิวเคลียสเหล่านี้จึงเกิดการสลายตัวแบบเบตาคู่ (หรือตามทฤษฎีแล้วจะเกิด) โดยมีครึ่งชีวิตที่ยาวนานกว่าอายุของจักรวาล หลายอันดับ ทำให้มีนิวไคลด์เลขคู่-เลขคู่ที่เสถียรมากขึ้น ซึ่งคิดเป็น 150 จากทั้งหมด 251 ตัว นิวไคลด์คู่-คู่ที่มีเสถียรภาพมีไอโซบาร์ได้มากถึงสามไอโซบาร์สำหรับเลขมวลบางค่า และมากถึงเจ็ดไอโซโทปสำหรับเลขอะตอมบางค่า
ในทางกลับกัน จากนิวไคลด์เสถียรที่รู้จัก 251 ชนิด มีเพียง 5 ชนิดเท่านั้นที่มีทั้งจำนวนโปรตอนคี่และจำนวนนิวตรอนคี่ ได้แก่ ไฮโดรเจน-2 ( ดิวเทอเรียม ), ลิเธียม-6 , โบรอน-10 , ไนโตรเจน-14และแทนทาลัม-180mนอกจากนี้ มีเพียงนิวไคลด์คี่-คี่ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและมีกัมมันตรังสีเพียง 4 ชนิดเท่านั้นที่มีครึ่งชีวิต >10⁹ ปีได้แก่โพแทสเซียม-40 , วานาเดียม-50 , แลนทานัม-138และลูเทเซียม-176 นิวไคลด์ดั้งเดิมคี่-คี่นั้นหายาก เนื่องจากนิวเคลียสคี่-คี่ส่วนใหญ่จะสลายตัวแบบ เบตา เนื่องจากผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวเป็นคู่-คู่ จึงยึดเหนี่ยวกันอย่างแน่นหนามากขึ้น อันเนื่องมาจาก ผลของการจับคู่ ของนิวเคลียส[ 4 ]
ผลกระทบอีกประการหนึ่งของความไม่เสถียรของจำนวนนิวคลีออนคี่ไม่ว่าจะเป็นชนิดใดก็ตาม คือ ธาตุที่มีเลขอะตอมเป็นเลขคี่มักจะมีไอโซโทปที่เสถียรน้อยกว่า ในบรรดาธาตุโมโนไอ โซโทปิก 26 ชนิด (ธาตุที่มีไอโซโทปที่เสถียรเพียงชนิดเดียว) มีเพียงธาตุเดียวเท่านั้นที่มีเลขอะตอมเป็นเลขคี่ และมีเพียงธาตุเดียวเท่านั้นที่มีจำนวนนิวตรอนเป็นเลขคู่ยกเว้น เบริลเลียม
จุดสิ้นสุดของธาตุเสถียรเกิดขึ้นหลังจากตะกั่วส่วนใหญ่เป็นเพราะนิวเคลียสที่มีนิวตรอน 128 ตัว—นิวตรอนมากกว่าเลขมหัศจรรย์ 126 สองตัว—ไม่เสถียรอย่างมากและสลายตัวเป็นอัลฟาเกือบจะทันที[ 5 ] สิ่งนี้มีส่วนทำให้ แอสตาทีนเรดอนและแฟรนเซียมมีครึ่งชีวิตสั้นมากปรากฏการณ์ที่คล้ายกันเกิดขึ้นในระดับที่น้อยกว่ามากกับนิวตรอน 84 ตัว—นิวตรอนมากกว่าเลขมหัศจรรย์ 82 สองตัว—ซึ่งไอโซโทปต่างๆ ของ ธาตุ แลนทานัมสลายตัวเป็นอัลฟา
ไอโซเมอร์นิวเคลียร์ รวมถึงไอโซเมอร์ "เสถียร" หนึ่งชนิด
นิวไคลด์เสถียรที่รู้จัก 251 ชนิดนั้นรวมถึงแทนทาลัม-180m ด้วย แม้ว่าการสลายตัวของมันจะถูกบ่งชี้โดยอัตโนมัติจากการที่มันเป็น "สถานะกึ่งเสถียร" แต่ก็ยังไม่เคยมีการสังเกตการณ์การสลายตัวของมัน ไอโซโทป "เสถียร" ทั้งหมด (เสถียรโดยการสังเกต ไม่ใช่ทางทฤษฎี) เป็นสถานะพื้นฐานของนิวเคลียส ยกเว้นแทนทาลัม-180m ซึ่งเป็นไอโซเมอร์นิวเคลียร์หรือสถานะกระตุ้น สถานะพื้นฐาน แทนทาลัม-180 เป็นกัมมันตรังสีที่มีครึ่งชีวิต 8 ชั่วโมง ในทางตรงกันข้าม การสลายตัวของไอโซเมอร์นิวเคลียร์นั้นถูกห้ามอย่างเด็ดขาดโดยกฎการเลือกสปิน-พาริตี มีรายงานจากการสังเกตโดยตรงว่าครึ่งชีวิตของ การสลายตัวของ 180m Ta ไปสู่รังสีแกมมาต้องมากกว่า 10¹⁵ ปีโหมดการสลายตัวอื่นๆ ที่เป็นไปได้ของ180m Ta (การสลายตัวแบบเบตา การจับอิเล็กตรอน และการสลายตัวแบบอัลฟา) ก็ไม่เคยถูกสังเกตการณ์เช่นกัน

การสลายตัวที่ยังไม่ถูกสังเกต
คาดว่าการปรับปรุงความไวในการทดลองจะช่วยให้ค้นพบกัมมันตภาพรังสีที่อ่อนมากของไอโซโทปบางชนิดที่ปัจจุบันถือว่าเสถียร ตัวอย่างเช่น ในปี 2546 มีรายงานว่าบิสมัท-209 (ไอโซโทปดั้งเดิมเพียงชนิดเดียวของบิสมัท) มีกัมมันตภาพรังสีที่อ่อนมาก โดยมีครึ่งชีวิต (1.9 ± 0.2) × 10 19 ปี[ 6 ] [ 7 ]ซึ่งยืนยันการคาดการณ์ทางทฤษฎีก่อนหน้านี้[ 8 ]จากฟิสิกส์นิวเคลียร์ว่าบิสมัท-209 จะสลายตัวแบบอัลฟาอย่าง ช้ามาก
ไอโซโทปที่เชื่อกันตามทฤษฎีว่าไม่เสถียรแต่ยังไม่พบการสลายตัวเรียกว่า ไอโซโทป ที่เสถียรตามการสังเกตปัจจุบันมีไอโซโทป "เสถียร" 105 ชนิดที่ไม่เสถียรตามทฤษฎี โดย 40 ชนิดได้รับการสังเกตอย่างละเอียดโดยไม่มีสัญญาณของการสลายตัว ไอโซโทปที่เบาที่สุดคือ36Arนิวไคลด์ "เสถียร" หลายชนิดเป็นนิวไคลด์กึ่งเสถียรแต่ยังไม่พบการสลายตัว[ 9 ]และคาดว่าจะเกิดการสลายตัวของกัมมันตรังสีที่ หายากมาก รวมถึงการสลายตัวแบบดับเบิลเบตา
นิวไคลด์ 146 ชนิดจาก 62 ธาตุที่มีเลขอะตอมตั้งแต่ 1 ( ไฮโดรเจน ) ถึง 66 ( ไดสโปรเซียม ) ยกเว้น 43 ( เทคนีเซียม ), 61 ( โพรมีเทียม ), 62 ( ซาแมเรียม ) และ 63 ( ยูโรเปียม ) มีเสถียรภาพตามทฤษฎีต่อการสลายตัวของนิวเคลียร์ทุกชนิด — ยกเว้นความเป็นไปได้ตามทฤษฎีของการสลายตัวของโปรตอนซึ่งไม่เคยมีการสังเกตพบแม้ว่าจะมีการค้นหาอย่างกว้างขวาง และการแตกตัวแบบ สปอนเทเนีย ส (SF) ซึ่งเป็นไปได้ตามทฤษฎีสำหรับนิวไคลด์ที่มีเลขมวลอะตอม ≥ 93 [ 10 ]นั่นคือนิวไคลด์ทั้งหมดที่มีเลขอะตอม ≥ 41
นอกจาก SF แล้ว เส้นทางการสลายตัวตามทฤษฎีอื่นๆ สำหรับธาตุหนัก ได้แก่: [ 10 ]
- การสลายตัวแบบอัลฟา – นิวไคลด์หนัก 70 ชนิด(สองชนิดที่เบาที่สุดคือซีเรียม -142 และนีโอดีเมียม -143)
- การสลายตัวแบบเบตาคู่ – 55 นิวไคลด์
- การสลายตัวแบบเบตา – แทนทาลัม -180 ม.
- การจับอิเล็กตรอน – เทลลูเรียม -123, แทนทาลัม-180m
- การจับอิเล็กตรอนคู่
- การเปลี่ยนผ่านไอโซเมอร์ – แทนทาลัม-180m
ซึ่งรวมถึงนิวไคลด์ทั้งหมดที่มีมวล 165 ขึ้นไปอาร์กอน-36เป็นนิวไคลด์ "เสถียร" ที่เบาที่สุดที่รู้จัก ซึ่งในทางทฤษฎีแล้วไม่เสถียร[ 10 ]
ความเป็นบวกของการปลดปล่อยพลังงานในกระบวนการเหล่านี้หมายความว่ากระบวนการเหล่านี้ได้รับอนุญาตทางจลนศาสตร์ (ไม่ละเมิดการอนุรักษ์พลังงาน) และด้วยเหตุนี้จึงสามารถเกิดขึ้นได้ในทางทฤษฎี[ 10 ]ไม่มีการสังเกตเนื่องจากการยับยั้งที่รุนแรงแต่ไม่สมบูรณ์แบบ โดยกฎการเลือกสปิน-พาริตี (สำหรับการสลายตัวของเบตาและการเปลี่ยนผ่านไอโซเมอร์) หรือโดยความหนาของกำแพงศักย์ (สำหรับการสลายตัวของอัลฟาและคลัสเตอร์และการแตกตัวแบบสปอนเทเนียส)
ตารางสรุปจำนวนนิวไคลด์แต่ละประเภท
ตารางนี้เป็นตารางสรุปจากรายการนิวไคลด์ตัวเลขไม่แน่นอนและอาจเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในอนาคต เนื่องจากอาจมีการค้นพบนิวไคลด์กัมมันตรังสี หรือมีการกำหนดครึ่งชีวิตใหม่ที่มีความแม่นยำมากขึ้น
| ประเภทของนิวไคลด์ตามระดับความเสถียร | จำนวนนิวไคลด์ในชั้นเรียน | ผลรวมสะสมของนิวไคลด์ในทุกประเภทจนถึงปัจจุบัน | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| ตามทฤษฎีแล้วมีเสถียรภาพตามรูปแบบการสลายตัวที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ได้แก่การสลายตัวแบบอัลฟาการสลายตัวแบบเบตาการเปลี่ยนสถานะไอโซเมอร์และการสลายตัวแบบเบตาคู่ | 146 | 146 | ธาตุทั้ง 66 ธาตุแรก ยกเว้นเทคนีเซียมโพรมีเทียมซาแมเรียมและยูโรเปียมหาก นิวไคลด์ที่มี เลขมวล ≥ 93 สามารถเกิดการแตกตัวแบบธรรมชาติได้ นิวไคลด์เหล่านั้นทั้งหมดจะไม่มีเสถียรภาพ ดังนั้นจะ มีเพียง 40 ธาตุแรกเท่านั้นที่มีเสถียรภาพ หากโปรตอนสลายตัวก็จะไม่มีนิวไคลด์ใดที่มีเสถียรภาพ |
| มีพลังงานไม่เสถียรต่อโหมดการสลายตัวที่ทราบแล้วอย่างน้อยหนึ่งโหมด แต่ยังไม่พบการสลายตัวใดๆ ถือว่าเสถียรจนกว่าจะมีการยืนยันการแผ่รังสี | 105 [ 2 ] [ 11 ] | 251 | จำนวนรวมคือจำนวนนิวไคลด์ที่มีเสถียรภาพในการสังเกตการณ์ ซึ่งรวมถึง ธาตุทั้งหมดจนถึงตะกั่ว (ยกเว้นเทคนีเซียมและโพรมีเทียม ) |
| นิวไคล ด์ ดั้งเดิมที่มีกัมมันตรังสี | 35 | 286 | ประกอบด้วยบิสมัทธอร์เรียมและยูเรเนียม |
| สารกัมมันตรังสีไม่ใช่สารดั้งเดิม แต่เกิดขึ้นตามธรรมชาติบนโลก | ~61 สำคัญ | ~347 สำคัญ | นิวไคลด์ที่เกิดจากรังสีคอสมิก; ลูกหลานของธาตุพื้นฐานกัมมันตรังสี เช่นแฟรนเซียมเป็นต้น |
รายชื่อนิวไคลด์เสถียร
ไอโซโทปรังสีดั้งเดิมถูกรวมไว้เพื่อใช้ในการเปรียบเทียบ โดยจะแสดงเป็นตัวเอียงและเยื้องออกจากรายการไอโซโทปรังสีเสถียรทั่วไป
- ไฮโดรเจน-1
- ไฮโดรเจน-2 ( ดิวเทอเรียม )
- ฮีเลียม-3
- ฮีเลียม-4
- ไม่มีเลขมวล 5
- ลิเธียม-6
- ลิเธียม-7
- ไม่มีเลขมวล 8
- เบริลเลียม-9
- โบรอน-10
- โบรอน-11
- คาร์บอน-12
- คาร์บอน-13
- ไนโตรเจน-14
- ไนโตรเจน-15
- ออกซิเจน-16
- ออกซิเจน-17
- ออกซิเจน-18
- ฟลูออรีน-19
- นีออน-20
- นีออน-21
- นีออน-22
- โซเดียม-23
- แมกนีเซียม-24
- แมกนีเซียม-25
- แมกนีเซียม-26
- อะลูมิเนียม-27
- ซิลิคอน-28
- ซิลิคอน-29
- ซิลิคอน-30
- ฟอสฟอรัส-31
- ซัลเฟอร์-32
- ซัลเฟอร์-33
- ซัลเฟอร์-34
- ซัลเฟอร์-36
- คลอรีน-35
- คลอรีน-37
- อาร์กอน-36 (2E)
- อาร์กอน-38
- อาร์กอน-40
- โพแทสเซียม-39
- โพแทสเซียม-40 (B, E) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- โพแทสเซียม-41
- แคลเซียม-40 (2E)*
- แคลเซียม-42
- แคลเซียม-43
- แคลเซียม-44
- แคลเซียม-46 (2B)*
- แคลเซียม-48 (2B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว (คาดว่า B ก็เป็นไปได้เช่นกัน)
- สแกนเดียม-45
- ไทเทเนียม-46
- ไทเทเนียม-47
- ไทเทเนียม-48
- ไทเทเนียม-49
- ไทเทเนียม-50
- วาเนเดียม-50 (B, E) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- วาเนเดียม-51
- โครเมียม-50 (2E)*
- โครเมียม-52
- โครเมียม-53
- โครเมียม-54
- แมงกานีส-55
- ไอรอน-54 (2E)*
- ไอรอน-56
- ไอรอน-57
- ไอรอน-58
- โคบอลต์-59
- นิกเกิล-58 (2E)*
- นิกเกิล-60
- นิกเกิล-61
- นิกเกิล-62
- นิกเกิล-64
- ทองแดง-63
- ทองแดง-65
- ซิงค์-64 (2E)*
- ซิงค์-66
- ซิงค์-67
- ซิงค์-68
- ซิงค์-70 (2B)*
- แกลเลียม-69
- แกลเลียม-71
- เจอร์มาเนียม-70
- เจอร์มาเนียม-72
- เจอร์มาเนียม-73
- เจอร์มาเนียม-74
- เจอร์มาเนียม-76 (2B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- สารหนู-75
- ซีลีเนียม-74 (2E)
- ซีลีเนียม-76
- ซีลีเนียม-77
- ซีลีเนียม-78
- ซีลีเนียม-80 (2B)
- ซีลีเนียม-82 (2B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- โบรมีน-79
- โบรมีน-81
- คริปตอน-78 (2E) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- คริปตัน-80
- คริปตัน-82
- คริปตัน-83
- คริปตัน-84
- คริปตัน-86 (2B)
- รูบิเดียม-85
- รูบิเดียม-87 (B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- สตรอนเทียม-84 (2E)*
- สตรอนเทียม-86
- สตรอนเทียม-87
- สตรอนเทียม-88
- อิตเทรียม-89
- เซอร์โคเนียม-90
- เซอร์โคเนียม-91
- เซอร์โคเนียม-92
- เซอร์โคเนียม-94 (2B)*
- เซอร์โคเนียม-96 (2B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว (คาดว่า B ก็เป็นไปได้เช่นกัน)
- ไนโอเบียม-93
- โมลิบเดนัม-92 (2E)*
- โมลิบเดนัม-94
- โมลิบเดนัม-95
- โมลิบเดนัม-96
- โมลิบเดนัม-97
- โมลิบเดนัม-98 (2B)*
- โมลิบเดนัม-100 (2B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- เทคนีเซียม – ไม่มีไอโซโทปเสถียร
- รูเทเนียม-96 (2E)*
- รูเทเนียม-98
- รูเทเนียม-99
- รูเทเนียม-100
- รูเทเนียม-101
- รูเทเนียม-102
- รูเทเนียม-104 (2B)
- โรเดียม-103
- แพลเลเดียม-102 (2E)
- แพลเลเดียม-104
- แพลเลเดียม-105
- แพลเลเดียม-106
- แพลเลเดียม-108
- แพลเลเดียม-110 (2B)*
- ซิลเวอร์-107
- ซิลเวอร์-109
- แคดเมียม-106 (2E)*
- แคดเมียม-108 (2E)*
- แคดเมียม-110
- แคดเมียม-111
- แคดเมียม-112
- แคดเมียม-113 (B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- แคดเมียม-114 (2B)*
- แคดเมียม-116 (2B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- อินเดียม-113
- อินเดียม-115 (B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- ทิน-112 (2E)*
- ทิน-114
- ทิน-115
- ทิน-116
- ทิน-117
- ทิน-118
- ทิน-119
- ทิน-120
- ทิน-122 (2B)*
- ทิน-124 (2B)*
- แอนติโมนี-121
- แอนติโมนี-123
- เทลลูเรียม-120 (2E)*
- เทลลูเรียม-122
- เทลลูเรียม-123 (E)*
- เทลลูเรียม-124
- เทลลูเรียม-125
- เทลลูเรียม-126
- เทลลูเรียม-128 (2B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- เทลลูเรียม-130 (2B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- ไอโอดีน-127
- ซีนอน-124 (2E) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- ซีนอน-126 (2E)
- ซีนอน-128
- ซีนอน-129
- ซีนอน-130
- ซีนอน-131
- ซีนอน-132
- ซีนอน-134 (2B)*
- ซีนอน-136 (2B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- ซีเซียม-133
- แบเรียม-130 (2E) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- แบเรียม-132 (2E)*
- แบเรียม-134
- แบเรียม-135
- แบเรียม-136
- แบเรียม-137
- แบเรียม-138
- แลนทานัม-138 (B, E) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- แลนทานัม-139
- ซีเรียม-136 (2E)*
- ซีเรียม-138 (2E)*
- ซีเรียม-140
- ซีเรียม-142 (α, 2B)*
- พราเซโอดีเมียม-141
- นีโอไดเมียม-142
- นีโอไดเมียม-143 (α)
- นีโอดีเมียม-144 (α) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- นีโอไดเมียม-145 (α)*
- นีโอไดเมียม-146 (α, 2B)*
- ไม่มีเลขมวล 147 §
- นีโอไดเมียม-148 (α, 2B)*
- นีโอดีเมียม-150 (2B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- โพรมีเทียม - ไม่มีไอโซโทปเสถียร
- ซามาเรียม-144 (2E)
- ซาแมเรียม-146 (α) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- ซาแมเรียม-147 (α) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- ซาแมเรียม-148 (α) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- ซามาเรียม-149 (α)*
- ซามาเรียม-150 (α)
- ไม่มีเลขมวล 151 §
- ซามาเรียม-152 (α)
- ซามาเรียม-154 (2B)*
- ยูโรเปียม-151 (α) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- ยูโรเปียม-153 (α)*
- แกโดลิเนียม-152 (α) – นิวคลีโอไนด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว (คาดการณ์ว่าอาจมี 2E ด้วย)
- แกโดลิเนียม-154 (α)
- แกโดลิเนียม-155 (α)
- แกโดลิเนียม-156
- แกโดลิเนียม-157
- แกโดลิเนียม-158
- แกโดลิเนียม-160 (2B)*
- เทอร์เบียม-159
- ไดสโปรเซียม-156 (α, 2E)*
- ไดสโปรเซียม-158 (α)
- ไดสโปรเซียม-160 (α)
- ไดสโปรเซียม-161 (α)
- ไดสโปรเซียม-162 (α)
- ไดสโปรเซียม-163
- ไดสโปรเซียม-164
- โฮลเมียม-165 (α)
- เออร์เบียม-162 (α, 2E)*
- เออร์เบียม-164 (α, 2E)
- เออร์เบียม-166 (α)
- เออร์เบียม-167 (α)
- เออร์เบียม-168 (α)
- เออร์เบียม-170 (α, 2B)*
- ทูเลียม-169 (α)
- อิตเตอร์เบียม-168 (α, 2E)*
- อิตเตอร์เบียม-170 (α)
- อิตเตอร์เบียม-171 (α)
- อิตเตอร์เบียม-172 (α)
- อิตเตอร์เบียม-173 (α)
- อิตเตอร์เบียม-174 (α)
- อิตเตอร์เบียม-176 (α, 2B)*
- ลูเทเซียม-175 (α)
- ลูเทเซียม-176 (B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว (α และ E คาดว่าจะเป็นไปได้เช่นกัน)
- ฮาฟเนียม-174 (α) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว (คาดการณ์ว่าอาจมี 2E ด้วย)
- ฮาฟเนียม-176 (α)
- ฮาฟเนียม-177 (α)
- ฮาฟเนียม-178 (α)
- ฮาฟเนียม-179 (α)
- ฮาฟเนียม-180 (α)
- แทนทาลัม-180m (α, B, E, IT)* ^
- แทนทาลัม-181 (α)
- ทังสเตน-180 (α) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว (คาดการณ์ว่าอาจมี 2E ด้วย)
- ทังสเตน-182 (α)*
- ทังสเตน-183 (α)*
- ทังสเตน-184 (α)*
- ทังสเตน-186 (α, 2B)*
- เรเนียม-185 (α)
- เรเนียม-187 (B) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว (A ก็คาดการณ์ว่าอาจเป็นไปได้เช่นกัน)
- ออสเมียม-184 (α) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว (คาดการณ์ว่าอาจมี 2E ด้วย)
- ออสเมียม-186 (α) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- ออสเมียม-187 (α)
- ออสเมียม-188 (α)
- ออสเมียม-189 (α)
- ออสเมียม-190 (α)
- ออสเมียม-192 (α, 2B)*
- อิริเดียม-191 (α)
- อิริเดียม-193 (α)
- แพลทินัม-190 (α) – นิวคลีโอไนด์ดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว (คาดการณ์ว่าอาจมี 2E ด้วย)
- แพลทินัม-192 (α)*
- แพลทินัม-194 (α)
- แพลทินัม-195 (α)*
- แพลทินัม-196 (α)
- แพลทินัม-198 (α, 2B)*
- โกลด์-197 (α)
- เมอร์คิวรี-196 (α, 2E)*
- เมอร์คิวรี-198 (α)
- ปรอท-199 (α)
- เมอร์คิวรี-200 (α)
- เมอร์คิวรี-201 (α)
- เมอร์คิวรี-202 (α)
- เมอร์คิวรี-204 (2B)
- ธัลเลียม-203 (α)
- ธัลเลียม-205 (α)
- ลีด-204 (α)*
- ลีด-206 (α)*
- ลีด-207 (α)*
- ลีด-208 (α)*
- บิสมัท^^และด้านบน –
- ไม่มีไอโซโทปเสถียร
- ไม่มีเลขมวล 209 ขึ้นไป
- บิสมัท-209 (α) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- ธอร์เรียม-232 (α, SF) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว (คาดว่าอาจมี 2B ด้วย)
- ยูเรเนียม-235 (α, SF) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- ยูเรเนียม-238 (α, 2B, SF) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว
- พลูโทเนียม-244 (α, SF) – นิวไคลด์กัมมันตรังสีดั้งเดิมที่มีอายุยืนยาว (คาดว่า 2B ก็อาจมีอยู่เช่นกัน)
- บิสมัท^^และด้านบน –
คำย่อสำหรับการสลายตัวที่คาดการณ์ไว้ซึ่งไม่สามารถสังเกตได้: [ 12 ] [ 2 ] [ 11 ]
αสำหรับการสลายตัวแบบอัลฟา, Bสำหรับการสลายตัวแบบเบตา, 2Bสำหรับการสลายตัวแบบเบตาคู่, Eสำหรับการจับอิเล็กตรอน, 2Eสำหรับการจับอิเล็กตรอนคู่, ITสำหรับการเปลี่ยนไอโซเมอร์, SFสำหรับการแตกตัวแบบเกิดขึ้นเอง, *สำหรับนิวไคลด์ที่มีครึ่งชีวิตต่ำกว่าขีดจำกัดล่าง การสลายตัวแบบเบตาคู่จะถูกระบุไว้เฉพาะในกรณีที่การสลายตัวแบบเบตาไม่สามารถเกิดขึ้นได้เช่นกัน
^แทนทาลัม-180m เป็น "ไอโซโทปกึ่งเสถียร" หมายความว่าเป็นไอโซเมอร์นิวเคลียร์ ที่อยู่ในสถานะกระตุ้น ของแทนทาลัม-180 ดูไอโซโทปของแทนทาลัมอย่างไรก็ตาม ครึ่งชีวิตของไอโซเมอร์นิวเคลียร์นี้ยาวนานมากจนไม่เคยมีการสังเกตการสลายตัว และด้วยเหตุนี้จึงเป็นนิวไคลด์ดั้งเดิมที่ "เสถียรในเชิงสังเกต" ซึ่งเป็นไอโซโทปที่หายากของแทนทาลัม นี่เป็นไอโซเมอร์นิวเคลียร์เพียงชนิดเดียวที่มีครึ่งชีวิตยาวนานมากจนไม่เคยมีการสังเกตการสลายตัว ดังนั้นจึงรวมอยู่ในรายการนี้
^^ บิสมัท-209เคยถูกเชื่อกันมานานแล้วว่ามีความเสถียร เนื่องจากมีครึ่งชีวิต 2.01×10¹⁹ ปีซึ่งมากกว่าอายุของจักรวาลถึงพันล้านเท่า
§ ยูโรเปียม-151และซาแมเรียม-147เป็นนิวไคลด์ดั้งเดิมที่มีครึ่งชีวิตยาวนานมาก คือ 4.62×10¹⁸ ปีและ 1.066× 10¹¹ปี ตามลำดับ
ดูเพิ่มเติม
- ธรณีเคมีไอโซโทป
- รายชื่อธาตุเรียงตามความเสถียรของไอโซโทป
- รายชื่อนิวไคลด์ (991 นิวไคลด์ เรียงตามลำดับความเสถียร โดยทุกนิวไคลด์มีครึ่งชีวิตมากกว่าหนึ่งชั่วโมง)
- องค์ประกอบโมโนนิวคลิดิก
- ตารางธาตุ
- นิวไคลด์ดั้งเดิม
- สารกัมมันตรังสี
- อัตราส่วนไอโซโทปเสถียร
- ตารางธาตุ
- หุบเขาแห่งความมั่นคง
อ้างอิงหนังสือ
- ต่างๆ (2002). ไลด์, เดวิด อาร์. (บรรณาธิการ). คู่มือเคมีและฟิสิกส์ (ฉบับที่ 88). CRC. ISBN 978-0-8493-0486-6. OCLC 179976746 . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2017-07-24 . เรียกดูเมื่อ2008-05-23 .
ลิงก์ภายนอก
- แผนภูมิแสดงนิวไคลด์แบบเรียลไทม์ – IAEA
- AlphaDelta: เครื่องคำนวณการแยกส่วนไอโซโทปเสถียรเก็บถาวรเมื่อ 2 เมษายน 2554 ที่Wayback Machine
- ศูนย์พัฒนาไอโซโทปแห่งชาติให้ข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับไอโซโทป ตลอดจนการประสานงานและการจัดการการผลิต การจัดหา และการจัดจำหน่ายไอโซโทป
- โครงการ พัฒนาและผลิตไอโซโทปเพื่อการวิจัยและการประยุกต์ใช้ (IDPRA)เป็นโครงการของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ด้านการผลิตไอโซโทปและการวิจัยและพัฒนาการผลิตไอโซโทป
- Isosciences เก็บถาวรไว้เมื่อวันที่ 18 มกราคม 2021 ในWayback Machineการใช้งานและการพัฒนาฉลากไอโซโทปเสถียรในโมเลกุลสังเคราะห์และชีวภาพ
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ นิวไคลด์เสถียร
นิวไคลด์เสถียรคือไอโซโทปของธาตุเคมีที่มีนิวคลีออนอยู่ในโครงสร้างที่ไม่เอื้ออำนวยให้มีพลังงานส่วนเกินที่จำเป็นต่อการปล่อยรังสีนิวเคลียสของไอโซโทปดังกล่าวไม่เป็นกัมมันตรังสี...
นิยามของเสถียรภาพและนิวไคลด์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ
นิวไคลด์ ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติส่วนใหญ่มีเสถียรภาพ (ประมาณ 251 ชนิด ดูรายการที่ท้ายบทความนี้) และอีกประมาณ 35 ชนิด (รวมทั้งหมด 286 ชนิด) เป็นที่ทราบกันว่าเป็นกัมมันตรังสีที่มีครึ่งชีวิตยาวนานพอที่จะเกิดขึ้นในยุคดั้งเดิมได้ หากครึ่งชีวิตของ นิวไคลด์...
ไอโซโทปต่อธาตุ
ในบรรดาธาตุเคมีที่รู้จักกันทั้งหมด มี 80 ธาตุที่มีนิวไคลด์เสถียรอย่างน้อยหนึ่งชนิด ซึ่งประกอบด้วยธาตุ 82 ธาตุแรก ตั้งแต่ ไฮโดรเจน ถึง ตะกั่ว โดยมีข้อยกเว้นสองธาตุ คือ เทคนีเซียม (ธาตุที่ 43) และ โพรมีเทียม (ธาตุที่ 61) ที่ไม่มีนิวไคลด์เสถียร ณ ปี 2024...
เลขมหัศจรรย์ทางฟิสิกส์ และจำนวนโปรตอนและนิวตรอนคี่และคู่
ความเสถียรของไอโซโทปได้รับผลกระทบจากอัตราส่วนของโปรตอนต่อโปรตอน และยังได้รับผลกระทบจาก จำนวน นิวตรอนหรือโปรตอนที่มีค่าพิเศษ ซึ่งแสดงถึงวงโคจรควอนตัมที่ปิดและเต็มแล้ว วงโคจรควอนตัมเหล่านี้สอดคล้องกับชุดของระดับพลังงานภายใน แบบจำลองวงโคจร ของนิวเคลียส...