Изотопы тантала — разновидности химического элемента тантала, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы тантала с массовыми числами от 155 до 190 (количество протонов 73, нейтронов от 82 до 117), и более 30 ядерных изомеров.

Природный тантал состоит из смеси стабильного изотопа и стабильного изомера: 180mTa (изотопная распространенность 0,012 %) 181Ta (изотопная распространенность 99,988 %)

Самым долгоживущим из искусственных изотопов является 179Ta с периодом полураспада 1,82 года.

180mTa 180mTa — единственный стабильный (в пределах чувствительности современных методик) изомер. В отличие от радио- или космогенных короткоживущих радионуклидов, он существует в земной коре с момента её формирования, встречаясь в естественном тантале в соотношении 1 к 8300. Хотя 180mTa теоретически может распадаться как минимум тремя путями (изомерный переход, бета-минус-распад, электронный захват), ни один из них экспериментально не был обнаружен; нижнее ограничение на его период полураспада — 4,5 летДанные приведены по . В то же время основное состояние 180Ta бета-активно с периодом полураспада 8,154(6) часа. Спин и чётность основного состояния равны 1+, изомера — 9−. Ввиду высокой разности спинов состояний и близости их энергий (изомерный уровень лежит выше основного состояния на 75,3(14) кэВ) изомерный переход чрезвычайно сильно подавлен. Ожидается, что 180mTa, как и любой другой ядерный изомер, может быть искусственно переведен в основное состояние посредством вынужденного излучения, при облучении гамма-квантами с энергией, в точности равной разности энергий возбуждённого и основного состояний.

Таблица изотопов тантала Символ нуклида Z(p) N(n) Масса изотопаДанные приведены по (а. е. м.) Период полураспада(T1/2)Канал распадаПродукт распада Спин и чётность ядра Распространённость изотопа в природе Диапазон изменения изотопной распространённости в природе Энергия возбуждения 155Ta 73 82 154,97459(54)# 13(4) мкс[12(+4−3) мкс] (11/2−)156Ta 73 83155,97230(43)#144(24) мс β+ (95,8%) 156Hf(2−) p (4,2%) 155Hf 156mTa 102(7) кэВ 0,36(4) с p 155Hf 9+157Ta 73 84156,96819(22)10,1(4) мс α (91%) 153Lu1/2+ β+ (9%) 157Hf 157m1Ta 22(5) кэВ 4,3(1) мс 11/2− 157m2Ta 1593(9) кэВ 1,7(1) мс α 153Lu (25/2−)158Ta 73 85157,96670(22)#49(8) мс α (96%) 154Lu(2−) β+ (4%) 158Hf 158mTa 141(9) кэВ36,0(8) мс α (93%) 154Lu(9+) ИП 158Ta β+ 158Hf159Ta 73 86158,963018(22)1,04(9) с β+ (66%) 159Hf(1/2+) α (34%) 155Lu 159mTa 64(5) кэВ514(9) мс α (56%) 155Lu(11/2−) β+ (44%) 159Hf160Ta 73 87159,96149(10)1,70(20) с α 156Lu(2#)− β+ 160Hf 160mTa 310(90)# кэВ1,55(4) с β+ (66%) 160Hf(9)+ α (34%) 156Lu161Ta 73 88160,95842(6)#3# с β+ (95%) 161Hf1/2+# α (5%) 157Lu 161mTa 50(50)# кэВ 2,89(12) с 11/2−#162Ta 73 89161,95729(6)3,57(12) с β+ (99,92%) 162Hf3+# α (0,073%) 158Lu163Ta 73 90162,95433(4)10,6(18) с β+ (99,8%) 163Hf1/2+# α (0,2%) 159Lu 164Ta 73 91 163,95353(3) 14,2(3) с β+ 164Hf (3+) 165Ta 73 92 164,950773(19) 31,0(15) с β+ 165Hf 5/2−# 165mTa 60(30) кэВ 9/2−# 166Ta 73 93 165,95051(3) 34,4(5) с β+ 166Hf (2)+ 167Ta 73 94 166,94809(3) 1,33(7) мин β+ 167Hf (3/2+) 168Ta 73 95 167,94805(3) 2,0(1) мин β+ 168Hf (2−,3+) 169Ta 73 96 168,94601(3) 4,9(4) мин β+ 169Hf (5/2+) 170Ta 73 97 169,94618(3) 6,76(6) мин β+ 170Hf (3)(+#) 171Ta 73 98 170,94448(3) 23,3(3) мин β+ 171Hf (5/2−) 172Ta 73 99 171,94490(3) 36,8(3) мин β+ 172Hf (3+) 173Ta 73 100 172,94375(3) 3,14(13) ч β+ 173Hf 5/2− 174Ta 73 101 173,94445(3) 1,14(8) ч β+ 174Hf 3+ 175Ta 73 102 174,94374(3) 10,5(2) ч β+ 175Hf 7/2+ 176Ta 73 103 175,94486(3) 8,09(5) ч β+ 176Hf (1)− 176m1Ta 103,0(10) кэВ 1,1(1) мс ИП 176Ta (+) 176m2Ta 1372,6(11)+X кэВ 3,8(4) мкс (14−) 176m3Ta 2820(50) кэВ 0,97(7) мс (20−) 177Ta 73 104 176,944472(4) 56,56(6) ч β+ 177Hf 7/2+ 177m1Ta 73,36(15) кэВ 410(7) нс 9/2− 177m2Ta 186,15(6) кэВ 3,62(10) мкс 5/2− 177m3Ta 1355,01(19) кэВ 5,31(25) мкс 21/2− 177m4Ta 4656,3(5) кэВ 133(4) мкс 49/2− 178Ta 73 105 177,945778(16) 9,31(3) мин β+ 178Hf 1+ 178m1Ta 100(50)# кэВ 2,36(8) ч β+ 178Hf (7)− 178m2Ta 1570(50)# кэВ 59(3) мс (15−) 178m3Ta 3000(50)# кэВ 290(12) мс (21−) 179Ta 73 106 178,9459295(23) 1,82(3) лет ЭЗ 179Hf 7/2+ 179m1Ta 30,7(1) кэВ 1,42(8) мкс (9/2)− 179m2Ta 520,23(18) кэВ 335(45) нс (1/2)+ 179m3Ta 1252,61(23) кэВ 322(16) нс (21/2−) 179m4Ta 1317,3(4) кэВ 9,0(2) мс ИП 179Ta (25/2+) 179m5Ta 1327,9(4) кэВ 1,6(4) мкс (23/2−) 179m6Ta 2639,3(5) кэВ 54,1(17) мс (37/2+)180Ta 73 107179,9474648(24)8,154(6) ч ЭЗ (86%) 180Hf1+ β− (14%) 180W 180m1Ta 75,3(14) кэВстабилен (>4,5 лет)Единственный изомер, распад которого никогда не был экспериментально обнаружен. Теоретически может претерпевать изомерный переход в 180Ta, β− распад в 180W или электронный захват в 180Hf. 9− 1,2(2)⋅10−4 180m2Ta 1452,40(18) кэВ 31,2(14) мкс 15− 180m3Ta 3679,0(11) кэВ 2,0(5) мкс (22−) 180m4Ta 4171,0+X кэВ 17(5) мкс (23 24 25) 181Ta 73 108 180,9479958(20)стабилен 7/2+ 0,99988(2) 181m1Ta 6,238(20) кэВ 6,05(12) мкс 9/2− 181m2Ta 615,21(3) кэВ 18(1) мкс 1/2+ 181m3Ta 1485(3) кэВ 25(2) мкс 21/2− 181m4Ta 2230(3) кэВ 210(20) мкс 29/2− 182Ta 73 109 181,9501518(19) 114,43(3) сут β− 182W 3− 182m1Ta 16,263(3) кэВ 283(3) мс ИП 182Ta 5+ 182m2Ta 519,572(18) кэВ 15,84(10) мин 10− 183Ta 73 110 182,9513726(19) 5,1(1) сут β− 183W 7/2+ 183mTa 73,174(12) кэВ 107(11) нс 9/2− 184Ta 73 111 183,954008(28) 8,7(1) ч β− 184W (5−) 185Ta 73 112 184,955559(15) 49,4(15) мин β− 185W (7/2+)# 185mTa 1308(29) кэВ >1 мс (21/2−) 186Ta 73 113 185,95855(6) 10,5(3) мин β− 186W (2−,3−) 186mTa 1,54(5) мин 187Ta 73 114 186,96053(21)# 2# мин[>300 нс] β− 187W 7/2+# 188Ta 73 115 187,96370(21)# 20# с[>300 нс] β− 188W 189Ta 73 116 188,96583(32)# 3# с[>300 нс] 7/2+# 190Ta 73 117 189,96923(43)# 0,3# с ← Изотопы гафния | Изотопы вольфрама →

Пояснения к таблице Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.

Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.

Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями и ). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

Категория:Изотопы Категория:Тантал (элемент)