Bismuto-209 - Bismuth-209
Em geral | |
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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) |