天然镉(
48Cd)(原子量:112.411(8))有8种同位素。其中两种已经观测到天然放射性,另外三种预测可能发生衰变但尚未被观测到;可推测其半衰期极长。两种天然放射性同位素是 113
Cd(β衰变,半衰期8.04×1015 年)和116
Cd(雙β衰變,半衰期2.69×1019 年)。另外三种是106
Cd,108
Cd(双电子俘获)和114
Cd(双β衰变);目前仅确定其衰变的下限值。只有三种同位素:110
Cd,111
Cd和112
Cd在理论上是稳定的。在天然镉中不存在的同位素中,寿命最长的是半衰期为461.3天的109
Cd和半衰期为53.46小时的115
Cd。所有剩余的放射性同位素的半衰期都不到7小时,其中大多数都不到5分钟。该元素还存在12种已知亚稳态,其中最稳113m
Cd(半衰期13.9年)、115m
Cd(半衰期44.6天)和117m
Cd(半衰期3.44小时)。
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| 標準原子質量 (Ar, 標準) |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
已知的镉同位素范围从95
Cd到132
Cd。在稳定同位素112
Cd 之前,其主要衰变类型是电子捕获形成銀的同位素;之后则通过β衰变形成銦的同位素。
2021年的一项研究表明,在高离子强度条件下,镉同位素分馏主要取决于其与羧基位点的络合作用。而在低离子强度条件下,由静电吸引诱导的非特异性镉结合起主导作用,并在络合过程中促进镉同位素分馏。
圖表
| 符號 | Z | N | 同位素質量(u) | 半衰期 | 衰變 方式 | 衰變 產物 | 原子核 自旋 | 相對豐度 (莫耳分率) | 相對豐度 的變化量 (莫耳分率) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 激發能量 | |||||||||
| 95Cd | 48 | 47 | 94.94987(64)# | 5# ms | 9/2+# | ||||
| 96Cd | 48 | 48 | 95.93977(54)# | 1# s | β+ | 96Ag | 0+ | ||
| 97Cd | 48 | 49 | 96.93494(43)# | 2.8(6) s | β+ (>99.9%) | 97Ag | 9/2+# | ||
| β+, p (<.1%) | 96Pd | ||||||||
| 98Cd | 48 | 50 | 97.92740(8) | 9.2(3) s | β+ (99.975%) | 98Ag | 0+ | ||
| β+, p (.025%) | 97Ag | ||||||||
| 98mCd | 2427.5(6) keV | 190(20) ns | 8+# | ||||||
| 99Cd | 48 | 51 | 98.92501(22)# | 16(3) s | β+ (99.78%) | 99Ag | (5/2+) | ||
| β+, p (.21%) | 98Pd | ||||||||
| β+, α (10−4%) | 94Rh | ||||||||
| 100Cd | 48 | 52 | 99.92029(10) | 49.1(5) s | β+ | 100Ag | 0+ | ||
| 101Cd | 48 | 53 | 100.91868(16) | 1.36(5) min | β+ | 101Ag | (5/2+) | ||
| 102Cd | 48 | 54 | 101.91446(3) | 5.5(5) min | β+ | 102Ag | 0+ | ||
| 103Cd | 48 | 55 | 102.913419(17) | 7.3(1) min | β+ | 103Ag | 5/2+ | ||
| 104Cd | 48 | 56 | 103.909849(10) | 57.7(10) min | β+ | 104Ag | 0+ | ||
| 105Cd | 48 | 57 | 104.909468(12) | 55.5(4) min | β+ | 105Ag | 5/2+ | ||
| 106Cd | 48 | 58 | 105.906459(6) | 觀測上穩定 | 0+ | 0.0125(6) | |||
| 107Cd | 48 | 59 | 106.906618(6) | 6.50(2) h | β+ | 107mAg | 5/2+ | ||
| 108Cd | 48 | 60 | 107.904184(6) | 觀測上穩定 | 0+ | 0.0089(3) | |||
| 109Cd | 48 | 61 | 108.904982(4) | 461.4(12) d | ε | 109Ag | 5/2+ | ||
| 109m1Cd | 59.6(4) keV | 12(2) µs | 1/2+ | ||||||
| 109m2Cd | 463.0(5) keV | 10.9(5) µs | 11/2- | ||||||
| 110Cd | 48 | 62 | 109.9030021(29) | 稳定 | 0+ | 0.1249(18) | |||
| 111Cd | 48 | 63 | 110.9041781(29) | 稳定 | 1/2+ | 0.1280(12) | |||
| 111mCd | 396.214(21) keV | 48.50(9) min | IT | 111Cd | 11/2- | ||||
| 112Cd | 48 | 64 | 111.9027578(29) | 稳定 | 0+ | 0.2413(21) | |||
| 113Cd | 48 | 65 | 112.9044017(29) | 8.04(5)×1015 a | β− | 113In | 1/2+ | 0.1222(12) | |
| 113mCd | 263.54(3) keV | 14.1(5) a | β− (99.86%) | 113In | 11/2- | ||||
| IT (.139%) | 113Cd | ||||||||
| 114 Cd | 48 | 66 | 113.9033585(29) | 觀測上穩定 | 0+ | 0.2873(42) | |||
| 115Cd | 48 | 67 | 114.9054310(29) | 53.46(5) h | β− | 115mIn | 1/2+ | ||
| 115mCd | 181.0(5) keV | 44.56(24) d | β− | 115mIn | (11/2)- | ||||
| 116Cd | 48 | 68 | 115.904756(3) | 3.1(4)×1019 a | β−β− | 116Sn | 0+ | 0.0749(18) | |
| 117Cd | 48 | 69 | 116.907219(4) | 2.49(4) h | β− | 117mIn | 1/2+ | ||
| 117mCd | 136.4(2) keV | 3.36(5) h | β− | 117mIn | (11/2)- | ||||
| 118Cd | 48 | 70 | 117.906915(22) | 50.3(2) min | β− | 118In | 0+ | ||
| 119Cd | 48 | 71 | 118.90992(9) | 2.69(2) min | β− | 119mIn | (3/2+) | ||
| 119mCd | 146.54(11) keV | 2.20(2) min | β− | 119mIn | (11/2-)# | ||||
| 120Cd | 48 | 72 | 119.90985(2) | 50.80(21) s | β− | 120In | 0+ | ||
| 121Cd | 48 | 73 | 120.91298(9) | 13.5(3) s | β− | 121mIn | (3/2+) | ||
| 121mCd | 214.86(15) keV | 8.3(8) s | β− | 121mIn | (11/2-) | ||||
| 122Cd | 48 | 74 | 121.91333(5) | 5.24(3) s | β− | 122In | 0+ | ||
| 123Cd | 48 | 75 | 122.91700(4) | 2.10(2) s | β− | 123mIn | (3/2)+ | ||
| 123mCd | 316.52(23) keV | 1.82(3) s | β− | 123In | (11/2-) | ||||
| IT | 23Cd | ||||||||
| 124Cd | 48 | 76 | 123.91765(7) | 1.25(2) s | β− | 124In | 0+ | ||
| 125Cd | 48 | 77 | 124.92125(7) | 0.65(2) s | β− | 125mIn | (3/2+)# | ||
| 125mCd | 50(70) keV | 570(90) ms | β− | 125In | 11/2-# | ||||
| 126Cd | 48 | 78 | 125.92235(6) | 0.515(17) s | β− | 126In | 0+ | ||
| 127Cd | 48 | 79 | 126.92644(8) | 0.37(7) s | β− | 127mIn | (3/2+) | ||
| 128Cd | 48 | 80 | 127.92776(32) | 0.28(4) s | β− | 128In | 0+ | ||
| 129Cd | 48 | 81 | 128.93215(32)# | 242(8) ms | β− (>99.9%) | 129In | 3/2+# | ||
| IT (<.1%) | 129Cd | ||||||||
| 129mCd | 0(200)# keV | 104(6) ms | 11/2-# | ||||||
| 130Cd | 48 | 82 | 129.9339(3) | 162(7) ms | β− (96%) | 130In | 0+ | ||
| β−, n (4%) | 129In | ||||||||
| 131Cd | 48 | 83 | 130.94067(32)# | 68(3) ms | 7/2-# | ||||
| 132Cd | 48 | 84 | 131.94555(54)# | 97(10) ms | 0+ | ||||
镉-113m
| 项: 单位: | t½ a | 产额 % | Q* KeV | βγ * |
|---|---|---|---|---|
| 155Eu | 4.76 | .0803 | 252 | βγ |
| 85Kr | 10.76 | .2180 | 687 | βγ |
| 113mCd | 14.1 | .0008 | 316 | β |
| 90Sr | 28.9 | 4.505 | 2826 | β |
| 137Cs | 30.23 | 6.337 | 1176 | βγ |
| 121mSn | 43.9 | .00005 | 390 | βγ |
| 151Sm | 90 | .5314 | 77 | β |
镉-113m(也写作“113mCd”)镉元素的一种放射性同位素及同质异能素,具有约14.1年的半衰期。在普通热核反应堆中,它的裂变产物产额很低;而且它具有极强的中子俘获能力,使得核反应中产生的少量的镉-113m也会被核燃料的“燃烧”耗尽,因此这种同位素只占核废料的极小部分。
另见
- 錫的同位素
- 銦的同位素
- 銀的同位素
- 鈀的同位素
- 銠的同位素
注释
- 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,僅為理論推測。
- 用括號括起來的數據代表不確定性。
- 半衰期超过5亿年的同位素以粗體表示。
- 穩定的衰變產物以粗體表示。
- 半衰期超过5亿年的衰变产物以粗斜体表示。
- 被认为会双β衰变成106Pd,半衰期超过4.1×1020年
- 被认为会双β衰变成108Pd,半衰期超过4.1×1017年
- 裂变产物
- 原始放射性同位素
- 被认为会双β衰变成114Sn,半衰期超过6.4×1018年
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参考文獻
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- Ratié, Gildas; Chrastný, Vladislav; Guinoiseau, Damien; Marsac, Rémi; Vaňková, Zuzana; Komárek, Michael. Cadmium Isotope Fractionation during Complexation with Humic Acid. Environmental Science & Technology. 2021-06-01, 55 (11): 7430–7444. Bibcode:2021EnST...55.7430R. ISSN 0013-936X. PMID 33970606. S2CID 234361430. doi:10.1021/acs.est.1c00646.
- 存档副本. [2015-09-17]. (原始内容存档于2017-02-19).
- G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, A.H. Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties (页面存档备份,存于互联网档案馆), Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, information extracted from the NuDat 2.1 database (页面存档备份,存于互联网档案馆). (Retrieved Sept. 2005, from the code of the popup boxes).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
- Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) (页面存档备份,存于互联网档案馆). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) (页面存档备份,存于互联网档案馆).
- Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
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