Bismuto-209 - Bismuth-209

Bismuto-209,  209 Bi
Em geral
Símbolo 209 Bi
Nomes bismuto-209, Bi-209
Prótons 83
Nêutrons 126
Dados de nuclídeos
Abundância natural 100%
Meia vida 2,01 × 10 19 anos
Isótopos pais 209 Pb  ( β - )
209 Po  ( β + )
213 At  ( α )
Produtos decadentes 205 Tl
Massa isotópica 208,9803987 u
Rodar 9/2−
Excesso de energia −18 258,461 ± 2,4 keV
Energia de ligação 7847,987 ± 1,7 keV
Modos de deterioração
Modo de decaimento Energia de decaimento ( MeV )
Emissão alfa 3,1373
Isótopos de bismuto
Tabela completa de nuclídeos

Bismuto-209 ( 209 Bi) é o isótopo de bismuto com a meia-vida mais longa conhecida de qualquer radioisótopo que sofre decaimento α ( decaimento alfa ). Tem 83 prótons e um número mágico de 126 nêutrons e uma massa atômica de 208,9803987 amu (unidades de massa atômica). O bismuto primordial consiste inteiramente neste isótopo.

Propriedades de deterioração

Bismuto-209 foi considerado por muito tempo como tendo o núcleo estável mais pesado de qualquer elemento, mas em 2003, uma equipe de pesquisa do Institut d'Astrophysique Spatiale em Orsay, França , descobriu que 209 Bi sofre decadência alfa com meia-vida de aproximadamente 19 exayears (1,9 × 10 19 , aproximadamente 19 quintilhões de anos), mais de um bilhão de vezes mais do que a idade estimada atual do universo . O núcleo mais pesado considerado estável é agora o chumbo-208 e o elemento mononuclídico estável mais pesado é o ouro como o isótopo 197 Au .

A teoria previu anteriormente uma meia-vida de 4,6 × 10 19 anos. O evento de decaimento produz uma partícula alfa de 3,14 MeV e converte o átomo em tálio-205 .

O bismuto-209 acabará por formar 205 Tl se não for perturbado:

209
83
Bi
205
81
Tl
+ 4
2
Ele

Se perturbado, ele se juntaria ao ciclo de captura de nêutrons de chumbo-bismuto de chumbo-206/207/208 para bismuto-209, apesar de baixas seções de choque de captura. Mesmo no caso do tálio-205 acima, uma vez totalmente ionizado, novamente reverte para chumbo.

Devido à sua meia-vida extraordinariamente longa, para quase todas as aplicações, o 209 Bi ainda pode ser tratado como se não fosse radioativo. Sua radioatividade é muito mais fraca do que a da carne humana, por isso não apresenta nenhum risco significativo de radiação. Embora 209 Bi detenha o recorde de meia-vida para decaimento alfa, o bismuto não tem a meia-vida mais longa de qualquer radionuclídeo encontrado experimentalmente - esta distinção pertence ao telúrio -128 ( 128 Te ) com meia-vida estimada em 7,7 × 10 24 anos por decaimento beta duplo (decaimento beta duplo).

O valor de meia-vida do bismuto-209 foi confirmado em 2012 por uma equipe italiana em Gran Sasso, que relatou (2,01 ± 0,08) × 10 19 anos, e uma meia-vida ainda mais longa, para o decaimento alfa do bismuto-209 para o primeiro estado excitado do tálio-205 a 204 keV, foi estimado em 1,66 × 10 21 anos. Mesmo que este valor seja mais curto do que a meia-vida medida do telúrio-128, ambos os decaimentos alfa do bismuto-209 mantêm o registro das mais finas larguras de linha natural de qualquer excitação física mensurável, estimadas respectivamente em ΔΕ ~ 5,5 × 10 −43 eV e ΔΕ ~ 1,3 × 10 −44 eV na aplicação do princípio de incerteza de Heisenberg (o decaimento beta duplo produziria linhas de energia apenas em transições sem neutrinol, o que ainda não foi observado).

Usos

O 210 Po pode ser fabricado bombardeando 209 Bi com nêutrons em um reator nuclear. Apenas cerca de 100 gramas de 210 Po são produzidos a cada ano. Astatine também pode ser produzido bombardeando 209 Bi com partículas alfa.

Formação

Nas estrelas gigantes vermelhas do ramo gigante assintótico , o processo s ( processo lento) está em andamento para produzir bismuto-209 e polônio-210 por captura de nêutrons como os elementos mais pesados ​​a serem formados, e o último decai rapidamente. Todos os elementos mais pesados ​​do que ele são formados no processo r , ou processo rápido, que ocorre durante os primeiros quinze minutos das supernovas .

Veja também

Notas

Isqueiro:
bismuto-208
Bismuto-209 é um
isótopo de bismuto
Mais pesado:
bismuto-210
Produto de
decomposição de: astato-213 ( α )
polônio-209 ( β + )
chumbo-209 ( β - )
Cadeia
de decaimento do bismuto-209
Decai para:
tálio-205 (α)

Referências