錫的同位素

(,原子量:118.710(7))共有71個同位素與錫-132 ()。

穩定的錫同位素
] 4d10 5s2 5p2,與質子排佈1s21p61d101f141g102s22p6意義不同]]
的能階示意圖,質子數為50的錫正好填滿核殼層的第四個能階群。]]

根據核殼層模型,錫的質子排佈為:1s21p61d101f141g102s22p6 ,正好填滿核殼層的第四個能階群(幻數50),因此錫相較於鄰近的同位素有較高的穩定性,且錫擁有的穩定同位素數是所有化學元素中,最多的一個。

天然存在的錫元素中含有11種同位素,主要由錫-120()豐度最高,佔32.5%,約達三分之一、 錫-118()豐度其次,佔24.2%構成,其餘包括錫-116(),豐度佔約14.5%、 錫-119()豐度佔約8.59%、 錫-117()豐度佔約7.68%、 錫-124(),豐度佔約5.79%、 錫-122(),豐度佔約4.63%,剩下的都是含量低於1%的微量元素,他們包括: (0.97%)、 (0.66%)、 (0.34%) 以及痕量的,其中有7個穩定同位素、3個觀測上穩定的同位素和一個長壽命放射性元素。

錫共有3個觀測上穩定的同位素,即理論上會衰變或已知放射性但半衰期只有下限,且目前尚未觀測到其衰變的現象,包括,應該會經由雙電子捕獲()衰變成鎘-112()、,應該會經由雙β衰變()衰變成碲-122(),以及,應該會經由雙β衰變()衰變成碲-124(),半衰期下限在100×1015年。

錫-121m1
錫-121m1()是錫的一種放射性同位素,也是中等壽命裂變產物之一,為錫-121()的核同質異能素之一,激發能量約為6.30 keV,半衰期有43.9年
|-
!
! 熱中子
! 快中子
! 14 MeV
|-
|
| 不發生裂變
| 0.0481 ± 0.0077
| 0.87 ± 0.20
|-
|
| 0.224 ± 0.018
| 0.278 ± 0.022
| 1.92 ± 0.31
|-
|
| 0.056 ± 0.004
| 0.0137 ± 0.001
| 1.70 ± 0.14
|-
|
| 不發生裂變
| 0.054 ± 0.004
| 1.31 ± 0.21
|-
|
| 0.199 ± 0.016
| 0.26 ± 0.02
| 2.02 ± 0.22
|-
|
| 0.082 ± 0.019
| 0.22 ± 0.03
| 無數據
|}
錫-126()是錫的放射性同位素中,半衰期最長的同位素,其半衰期長達年,並經由貝他衰變,衰變成短壽命的銻-126的同質異能素:與,且該衰變產物會經由核異構轉變衰變成,也就是說核子會從激發態的躍遷回,但在這個過程中會放出高能量的γ射綫光子,使得使得外部接觸到錫-126成為一大隱患。

錫-126是七種長壽命裂變產物之一,是其中質量在中等的產物之一。在目前幾乎所有的核電站使用的熱中子反應堆中,他有非常低的產額,從鈾-235產額約為0.056%,因為慢中子幾乎總是使鈾-235或鈽-239裂變成半不等。而在快速裂變、核武器或一些更重的錒系元素裂變如鉲,就會有較高的產額。

錫-126衰變能較大,而且是七種長壽裂變產物中唯一能釋放高能γ射綫的核素。但是這種核素產額很低。如果反應堆以鈾-235為燃料,在乏燃料中,每單位時間錫-126釋放出的能量是鍀-99的5%;如果反應堆以鈾-235(65%)和鈈-239(35%)為燃料,在乏燃料中,每單位時間錫-126釋放出的能量是鍀-99的20%。錫化學性質比較惰性,不易在環境中遷移,因此對人類健康影響不大。

圖表
|-
| 99Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 49
| 98.94933(64)#
| 5# ms
|
|
| 9/2+#
|
|
|-
| rowspan=2|100Sn
| rowspan=2 style="text-align:right" | 50
| rowspan=2 style="text-align:right" | 50
| rowspan=2|99.93904(76)
| rowspan=2|1.1(4) s
[0.94(+54-27) s]
| (83%)
| 100In
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| , (17%)
| 99Cd
|-
| rowspan=2|101Sn
| rowspan=2 style="text-align:right" | 50
| rowspan=2 style="text-align:right" | 51
| rowspan=2|100.93606(32)#
| rowspan=2|3(1) s
|
| 101In
| rowspan=2|5/2+#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| , (不常見)
| 100Cd
|-
| rowspan=2|102Sn
| rowspan=2 style="text-align:right" | 50
| rowspan=2 style="text-align:right" | 52
| rowspan=2|101.93030(14)
| rowspan=2|4.5(7) s
|
| 102In
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| , (不常見)
| 101Cd
|-
| style="text-indent:1em" | 102mSn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2017(2) keV
| 720(220) ns
|
|
| (6+)
|
|
|-
| rowspan=2|103Sn
| rowspan=2 style="text-align:right" | 50
| rowspan=2 style="text-align:right" | 53
| rowspan=2|102.92810(32)#
| rowspan=2|7.0(6) s
|
| 103In
| rowspan=2|5/2+#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| , (不常見)
| 102Cd
|-
| 104Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 54
| 103.92314(11)
| 20.8(5) s
|
| 104In
| 0+
|
|
|-
| rowspan=2|105Sn
| rowspan=2 style="text-align:right" | 50
| rowspan=2 style="text-align:right" | 55
| rowspan=2|104.92135(9)
| rowspan=2|34(1) s
|
| 105In
| rowspan=2|(5/2+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| , (不常見)
| 104Cd
|-
| 106Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 56
| 105.91688(5)
| 115(5) s
|
| 106In
| 0+
|
|
|-
| 107Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 57
| 106.91564(9)
| 2.90(5) min
|
| 107In
| (5/2+)
|
|
|-
| 108Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 58
| 107.911925(21)
| 10.30(8) min
|
| 108In
| 0+
|
|
|-
| 109Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 59
| 108.911283(11)
| 18.0(2) min
|
| 109In
| 5/2(+)
|
|
|-
| 110Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 60
| 109.907843(15)
| 4.11(10) h
|
| 110In
| 0+
|
|
|-
| 111Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 61
| 110.907734(7)
| 35.3(6) min
|
| 111In
| 7/2+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 111mSn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 254.72(8) keV
| 12.5(10) µs
|
|
| 1/2+
|
|
|-
| 112Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 62
| 111.904818(5)
| colspan=3 align=center|觀測上穩定
| 0+
| 0.0097(1)
|
|-
| 113Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 63
| 112.905171(4)
| 115.09(3) d
|
| 113In
| 1/2+
|
|
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 113mSn
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 77.386(19) keV
| rowspan=2|21.4(4) min
| IT (91.1%)
| 113Sn
| rowspan=2|7/2+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| (8.9%)
| 113In
|-
| 114Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 64
| 113.902779(3)
| colspan=3 align=center|**'
| 0+
| 0.0066(1)
|
|-
| style="text-indent:1em" | 114mSn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 3087.37(7) keV
| 733(14) ns
|
|
| 7-
|
|
|-
| 115Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 65
| 114.903342(3)
| colspan=3 align=center|**'
| 1/2+
| 0.0034(1)
|
|-
| style="text-indent:1em" | 115m1Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 612.81(4) keV
| 3.26(8) µs
|
|
| 7/2+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 115m2Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 713.64(12) keV
| 159(1) µs
|
|
| 11/2-
|
|
|-
| 116Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 66
| 115.901741(3)
| colspan=3 align=center|**'
| 0+
| 0.1454(9)
|
|-
| 117Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 67
| 116.902952(3)
| colspan=3 align=center|**'
| 1/2+
| 0.0768(7)
|
|-
| style="text-indent:1em" | 117m1Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 314.58(4) keV
| 13.76(4) d
| IT
| 117Sn
| 11/2-
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 117m2Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2406.4(4) keV
| 1.75(7) µs
|
|
| (19/2+)
|
|
|-
|
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 68
| 117.901603(3)
| colspan=3 align=center|**'
| 0+
| 0.2422(9)
|
|-
| 119Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 69
| 118.903308(3)
| colspan=3 align=center|**'
| 1/2+
| 0.0859(4)
|
|-
| style="text-indent:1em" | 119m1Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 89.531(13) keV
| 293.1(7) d
| IT
| 119Sn
| 11/2-
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 119m2Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2127.0(10) keV
| 9.6(12) µs
|
|
| (19/2+)
|
|
|-
| 120Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 70
| 119.9021947(27)
| colspan=3 align=center|**'
| 0+
| 0.3258(9)
|
|-
| style="text-indent:1em" | 120m1Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2481.63(6) keV
| 11.8(5) µs
|
|
| (7-)
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 120m2Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2902.22(22) keV
| 6.26(11) µs
|
|
| (10+)#
|
|
|-
| 121Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 71
| 120.9042355(27)
| 27.03(4) h
|
| 121Sb
| 3/2+
|
|
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 121m1Sn
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 6.30(6) keV
| rowspan=2|43.9(5) y
| IT (77.6%)
| 121Sn
| rowspan=2| 11/2-
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| (22.4%)
| 121Sb
|-
| style="text-indent:1em" | 121m2Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 1998.8(9) keV
| 5.3(5) µs
|
|
| (19/2+)#
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 121m3Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2834.6(18) keV
| 0.167(25) µs
|
|
| (27/2-)
|
|
|-
| 122Sn
| 0+
| 0.0463(3)
|
|-
| 123Sn
| 0+
| 0.0579(5)
|
|-
| style="text-indent:1em" | 124m1Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2204.622(23) keV
| 0.27(6) µs
|
|
| 5-
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 124m2Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2325.01(4) keV
| 3.1(5) µs
|
|
| 7-
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 124m3Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2656.6(5) keV
| 45(5) µs
|
|
| (10+)#
|
|
|-
| 125Sn
| rowspan=2 style="text-align:right" | 50
| rowspan=2 style="text-align:right" | 76
| rowspan=2|125.907653(11)
| rowspan=2|2.30(14)×105 y
| (66.5%)
| 126m2Sb
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|痕量
| rowspan=2|
|-
| (33.5%)
| 126m1Sb
|-
| style="text-indent:1em" | 126m1Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2218.99(8) keV
| 6.6(14) µs
|
|
| 7-
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 126m2Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2564.5(5) keV
| 7.7(5) µs
|
|
| (10+)#
|
|
|-
| 127Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 77
| 126.910360(26)
| 2.10(4) h
|
| 127Sb
| (11/2-)
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 127mSn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 4.7(3) keV
| 4.13(3) min
|
| 127Sb
| (3/2+)
|
|
|-
| 128Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 78
| 127.910537(29)
| 59.07(14) min
|
| 128Sb
| 0+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 128mSn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2091.50(11) keV
| 6.5(5) s
| IT
| 128Sn
| (7-)
|
|
|-
| 129Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 79
| 128.91348(3)
| 2.23(4) min
|
| 129Sb
| (3/2+)#
|
|
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 129mSn
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 35.2(3) keV
| rowspan=2|6.9(1) min
| (99.99%)
| 129Sb
| rowspan=2|(11/2-)#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| IT (.002%)
| 129Sn
|-
| 130Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 80
| 129.913967(11)
| 3.72(7) min
|
| 130Sb
| 0+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 130m1Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 1946.88(10) keV
| 1.7(1) min
|
| 130Sb
| (7-)#
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 130m2Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2434.79(12) keV
| 1.61(15) µs
|
|
| (10+)
|
|
|-
| 131Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 81
| 130.917000(23)
| 56.0(5) s
|
| 131Sb
| (3/2+)
|
|
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 131m1Sn
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 80(30)# keV
| rowspan=2|58.4(5) s
| (99.99%)
| 131Sb
| rowspan=2|(11/2-)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| IT (.0004%)
| 131Sn
|-
| style="text-indent:1em" | 131m2Sn
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 4846.7(9) keV
| 300(20) ns
|
|
| (19/2- to 23/2-)
|
|
|-
| 132Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 82
| 131.917816(15)
| 39.7(8) s
|
| 132Sb
| 0+
|
|
|-
| rowspan=2|133Sn
| rowspan=2 style="text-align:right" | 50
| rowspan=2 style="text-align:right" | 83
| rowspan=2|132.92383(4)
| rowspan=2|1.45(3) s
| (99.97%)
| 133Sb
| rowspan=2|(7/2-)#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| , (.0294%)
| 132Sb
|-
| rowspan=2|134Sn
| rowspan=2 style="text-align:right" | 50
| rowspan=2 style="text-align:right" | 84
| rowspan=2|133.92829(11)
| rowspan=2|1.050(11) s
| (83%)
| 134Sb
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| , (17%)
| 133Sb
|-
| rowspan=2|135Sn
| rowspan=2 style="text-align:right" | 50
| rowspan=2 style="text-align:right" | 85
| rowspan=2|134.93473(43)#
| rowspan=2|530(20) ms
|
| 135Sb
| rowspan=2|(7/2-)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| , n
| 134Sb
|-
| rowspan=2|136Sn
| rowspan=2 style="text-align:right" | 50
| rowspan=2 style="text-align:right" | 86
| rowspan=2|135.93934(54)#
| rowspan=2|0.25(3) s
|
| 136Sb
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| , n
| 135Sb
|-
| 137Sn
| style="text-align:right" | 50
| style="text-align:right" | 87
| 136.94599(64)#
| 190(60) ms
|
| 137Sb
| 5/2-#
|
|
|}

參見
*錫
*錫-121m
*幻数 (物理学)(核殼層模型)

参考文獻

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