セシウムの同位体

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セシウム (Cs) とは、少なくとも39種類の同位体を持つ。これはフランシウムに次ぐ数である。原子量は112から151に分布する。

核分裂により生成するほぼ全てのセシウムは、より中性子の多い原子から、ヨウ素の同位体キセノンの同位体を経由して、ベータ崩壊により生成される。これらの元素は揮発性で核燃料中や大気中に分散するので、セシウムはしばしば遠く離れた場所でも観測される。

核実験が始まった1945年初頭から、セシウムの同位体は大気中に放出され、液体に溶けたり、放射性降下物として湖底や地層に積もったりするようになった。この地層中に堆積したセシウムなどを検出し堆積速度の[1]計算に用いられることがある。

標準原子量は132.9054519(2) uである。

分析方法[編集]

放射性 Cs をリンモリブデン酸アンモニウムに吸着させイオン交換樹脂法により分離精製する。その後、ヘキサクロロ白金酸セシウムを生成させ、その放射能を高精度なβ線測定装置で測定する[2]

一覧[編集]

核種
Z(p) N(n)  
原子量 (u)
半減期 崩壊モード
[3][n 1]
娘核種
[n 2]
スピン 天然存在比
(モル比)
天然存在比の
自然変動範囲
励起エネルギー
112Cs 55 57 111.95030(33)# 500(100) µs p 111Xe 1+#
α 108I
113Cs 55 58 112.94449(11) 16.7(7) µs p (99.97%) 112Xe 5/2+#
β+ (.03%) 113Xe
114Cs 55 59 113.94145(33)# 0.57(2) s β+ (91.09%) 114Xe (1+)
β+, p (8.69%) 113I
β+, α (.19%) 110Te
α (.018%) 110I
115Cs 55 60 114.93591(32)# 1.4(8) s β+ (99.93%) 115Xe 9/2+#
β+, p (.07%) 114I
116Cs 55 61 115.93337(11)# 0.70(4) s β+ (99.67%) 116Xe (1+)
β+, p (.279%) 115I
β+, α (.049%) 112Te
116mCs 100(60)# keV 3.85(13) s β+ (99.48%) 116Xe 4+,5,6
β+, p (.51%) 115I
β+, α (.008%) 112Te
117Cs 55 62 116.92867(7) 8.4(6) s β+ 117Xe (9/2+)#
117mCs 150(80)# keV 6.5(4) s β+ 117Xe 3/2+#
118Cs 55 63 117.926559(14) 14(2) s β+ (99.95%) 118Xe 2
β+, p (.042%) 117I
β+, α (.0024%) 114Te
118mCs 100(60)# keV 17(3) s β+ (99.95%) 118Xe (7-)
β+, p (.042%) 117I
β+, α (.0024%) 114Te
119Cs 55 64 118.922377(15) 43.0(2) s β+ 119Xe 9/2+
β+, α (2×10-6%) 115Te
119mCs 50(30)# keV 30.4(1) s β+ 119Xe 3/2(+)
120Cs 55 65 119.920677(11) 61.2(18) s β+ 120Xe 2(-#)
β+, α (2×10-5%) 116Te
β+, p (7×10-6%) 118I
120mCs 100(60)# keV 57(6) s β+ 120Xe (7-)
β+, α (2×10-5%) 116Te
β+, p (7×10-6%) 118I
121Cs 55 66 120.917229(15) 155(4) s β+ 121Xe 3/2(+)
121mCs 68.5(3) keV 122(3) s β+ (83%) 121Xe 9/2(+)
IT (17%) 121Cs
122Cs 55 67 121.91611(3) 21.18(19) s β+ 122Xe 1+
β+, α (2×10-7%) 118Te
122m1Cs 45.8 keV >1 µs (3)+
122m2Cs 140(30) keV 3.70(11) min β+ 122Xe 8-
122m3Cs 127.0(5) keV 360(20) ms (5)-
123Cs 55 68 122.912996(13) 5.88(3) min β+ 123Xe 1/2+
123m1Cs 156.27(5) keV 1.64(12) s IT 123Cs (11/2)-
123m2Cs 231.63+X keV 114(5) ns (9/2+)
124Cs 55 69 123.912258(9) 30.9(4) s β+ 124Xe 1+
124mCs 462.55(17) keV 6.3(2) s IT 124Cs (7)+
125Cs 55 70 124.909728(8) 46.7(1) min β+ 125Xe 1/2(+)
125mCs 266.6(11) keV 900(30) ms (11/2-)
126Cs 55 71 125.909452(13) 1.64(2) min β+ 126Xe 1+
126m1Cs 273.0(7) keV >1 µs
126m2Cs 596.1(11) keV 171(14) µs
127Cs 55 72 126.907418(6) 6.25(10) h β+ 127Xe 1/2+
127mCs 452.23(21) keV 55(3) µs (11/2)-
128Cs 55 73 127.907749(6) 3.640(14) min β+ 128Xe 1+
129Cs 55 74 128.906064(5) 32.06(6) h β+ 129Xe 1/2+
130Cs 55 75 129.906709(9) 29.21(4) min β+ (98.4%) 130Xe 1+
β- (1.6%) 130Ba
130mCs 163.25(11) keV 3.46(6) min IT (99.83%) 130Cs 5-
β+ (.16%) 130Xe
131Cs 55 76 130.905464(5) 9.689(16) d EC 131Xe 5/2+
132Cs 55 77 131.9064343(20) 6.480(6) d β+ (98.13%) 132Xe 2+
β- (1.87%) 132Ba
133Cs[n 3] 55 78 132.905451933(24) Stable 7/2+ 1.0000
134Cs[n 3] 55 79 133.906718475(28) 2.0652(4) a β- 134Ba 4+
EC (3×10-4%) 134Xe
134mCs 138.7441(26) keV 2.912(2) h IT 134Cs 8-
135Cs[n 3] 55 80 134.9059770(11) 2.3(3)×106 a β- 135Ba 7/2+
135mCs 1632.9(15) keV 53(2) min IT 135Cs 19/2-
136Cs 55 81 135.9073116(20) 13.16(3) d β- 136Ba 5+
136mCs 518(5) keV 19(2) s β- 136Ba 8-
IT 136Cs
137Cs[n 3] 55 82 136.9070895(5) 30.1671(13) a β- (95%) 137mBa 7/2+
β- (5%) 137Ba
138Cs 55 83 137.911017(10) 33.41(18) min β- 138Ba 3-
138mCs 79.9(3) keV 2.91(8) min IT (81%) 138Cs 6-
β- (19%) 138Ba
139Cs 55 84 138.913364(3) 9.27(5) min β- 139Ba 7/2+
140Cs 55 85 139.917282(9) 63.7(3) s β- 140Ba 1-
141Cs 55 86 140.920046(11) 24.84(16) s β- (99.96%) 141Ba 7/2+
β-, n (.0349%) 140Ba
142Cs 55 87 141.924299(11) 1.689(11) s β- (99.9%) 142Ba 0-
β-, n (.091%) 141Ba
143Cs 55 88 142.927352(25) 1.791(7) s β- (98.38%) 143Ba 3/2+
β-, n (1.62%) 142Ba
144Cs 55 89 143.932077(28) 994(4) ms β- (96.8%) 144Ba 1(-#)
β-, n (3.2%) 143Ba
144mCs 300(200)# keV <1 s β- 144Ba (>3)
IT 144Cs
145Cs 55 90 144.935526(12) 582(6) ms β- (85.7%) 145Ba 3/2+
β-, n (14.3%) 144Ba
146Cs 55 91 145.94029(8) 0.321(2) s β- (85.8%) 146Ba 1-
β-, n (14.2%) 145Ba
147Cs 55 92 146.94416(6) 0.235(3) s β- (71.5%) 147Ba (3/2+)
β-, n (28.49%) 147Ba
148Cs 55 93 147.94922(62) 146(6) ms β- (74.9%) 148Ba
β-, n (25.1%) 147Ba
149Cs 55 94 148.95293(21)# 150# ms [>50 ms] β- 149Ba 3/2+#
β-, n 148Ba
150Cs 55 95 149.95817(32)# 100# ms [>50 ms] β- 150Ba
β-, n 149Ba
151Cs 55 96 150.96219(54)# 60# ms [>50 ms] β- 151Ba 3/2+#
β-, n 150Ba
  1. ^ EC:電子捕獲 IT:核異性体転移
  2. ^ 太字は安定同位体、太字斜体宇宙の年齢より長い半減期を持つ、ほぼ安定な同位体。
  3. ^ a b c d 核分裂生成物

脚注[編集]

参考文献[編集]