البزموت-209
البزموت-209 ( 209Bi ) هو نظير للبزموت يتميز بأطول عمر نصف معروف لأي نواة تخضع لتحلل ألفا ؛ ناتج التحلل هو الثاليوم-205 . يحتوي على 83 بروتونًا وعددًا سحريًا [ 3 ] يبلغ 126 نيوترونًا، [ 3 ] ويتكون البزموت الموجود في الطبيعة بالكامل من هذا النظير.
خصائص التدهور
لطالما اعتُقد أن البزموت-209 يمتلك أثقل نواة مستقرة بين جميع العناصر، ولكن في عام 2003، اكتشف فريق بحثي في معهد الفيزياء الفلكية الفضائية في أورساي، فرنسا ، أن البزموت -209 يخضع لتحلل ألفا بنصف عمر يُعطى الآن بدقة أكبر على النحو التالي:2.01 × 10^ 19 سنة (20.1 كوينتيليون سنة)، [ 4 ] [ 5 ] أي أطول بأكثر من 10 ^9 مرة من العمر المقدر للكون . [ 6 ] أثقل نواة تُعتبر مستقرة حاليًا هي الرصاص-208، وأثقل عنصر أحادي النظائر مستقر هو الذهب ( الذهب-197 ).
كانت النظرية قد تنبأت سابقًا بنصف عمر يبلغ 4.6 × 1019 عامًا. كان يُشتبه في كونه مشعًا لفترة طويلة. [ 7 ] ينتج عن التحلل جسيم ألفا بطاقة 3.14 ميغابالإضافة إلى الثاليوم-205 . [ 4 ] [ 5 ]

نظرًا لعمر النصف الطويل للغاية، يُمكن اعتبار البزموت -209 غير مشع في جميع التطبيقات تقريبًا. فهو أقل إشعاعًا بكثير من أنسجة جسم الإنسان، لذا لا يُشكل أي خطر إشعاعي حقيقي. مع أن البزموت -209 يحمل الرقم القياسي لعمر النصف في تحلل ألفا، إلا أنه لا يمتلك أطول عمر نصف معروف لأي نظير؛ إذ يعود هذا اللقب إلى التيلوريوم -128 ( 128Te ) بعمر نصف يُقدر بـ7.7 × 10 24 سنة عن طريق اضمحلال بيتا المزدوج . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
تم تأكيد نصف عمر نظير البزموت -209 في عام 2012 من قبل فريق إيطالي في غران ساسو الذي أفاد(2.01 ± 0.08) × 10 ^ 19 سنة. كما أبلغوا عن عمر نصف جزئي أطول لتحلل ألفا للبزموت -209 إلى الحالة المثارة الأولى للثاليوم -205 (عند 204 كيلو إلكترون فولت)، والذي قُدِّر بـ 1.66 × 10^ 19 سنة.21 عامًا. [ 11 ] على الرغم من أن هذه القيمة أقصر من نصف عمر 128Te ، فإن كلا اضمحلالي ألفا لـ 209Bi يحملان الرقم القياسي لأضيق عرض خط طيفي طبيعي لأي إثارة فيزيائية قابلة للقياس، ويُقدران على التوالي عند ΔE ≈5.5 × 10 −43 إلكترون فولت و Δ E ≈1.3 × 10 −44 إلكترون فولت عند تطبيق مبدأ عدم اليقين[ 12 ] (إن اضمحلال بيتا أو اضمحلال بيتا المزدوج سينتج خطوط طاقة فقط فيالانتقالات الخالية من النيوترينو، والتي لم يتم رصدها مطلقًا).
التطبيقات
نظرًا لأن جميع البزموت البدائي هو بزموت-209، يُستخدم بزموت-209 في جميع التطبيقات الشائعة للبزموت، مثل استخدامه كبديل للرصاص ، [ 13 ] [ 14 ] وفي مستحضرات التجميل، [ 15 ] [ 16 ] وفي الدهانات، [ 17 ] وفي العديد من الأدوية مثل بيبتو-بيسمول . [ 6 ] [ 18 ] [ 19 ] وقد استُخدمت السبائك التي تحتوي على بزموت-209، مثل برونز البزموت، لآلاف السنين. [ 20 ]
تخليق عناصر أخرى
يمكن إنتاج البولونيوم -210 عن طريق قذف البزموت -209 بالنيوتروناتفي مفاعل نووي [ 21 ] ، ويُنتج منه حوالي 100غرامسنويًا. [ 22 ] [ 21 ] كما يمكن إنتاج البولونيوم -209 والبولونيوم -208 عن طريق قذف البزموت -209 بالبروتونات في السيكلوترون . [ 23 ] ويمكن أيضًا إنتاج الأستاتين عن طريق قذف البزموت -209 بجسيمات ألفا. [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] وقد استُخدمتآثار البزموت -209 أيضًا في إنتاج الذهب في المفاعلات النووية. [ 27 ] [ 28 ]
استُخدم البزموت -209 كهدف لإنتاج العديد من نظائر العناصر فائقة الثقل مثل الدوبنيوم ، [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] والبوريوم ، [ 29 ] [ 33 ] والميتنيريوم ، [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ] والرونتجينيوم ، [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] والنيهونيوم . [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]
تشكيل
البدائي

في النجوم العملاقة الحمراء التابعة لفرع العملاق المقارب ، تستمر عملية الالتقاط البطيء للنيوترونات (s-process ) لإنتاج البزموت-209 والبولونيوم-210 كأثقل العناصر المتكونة، ويتحلل الأخير بسرعة. [ 43 ] تتشكل جميع العناصر الأثقل منه في عملية الالتقاط السريع للنيوترونات (r- process)، التي تحدث خلال الدقائق الخمس عشرة الأولى من المستعرات العظمى . [ 44 ] [ 43 ] كما يتكون البزموت-209 أيضًا خلال عملية الالتقاط السريع للنيوترونات. [ 43 ]
مشع
تم إنتاج حوالي 209 بزموت إشعاعيًا من سلسلة تحلل النبتونيوم . [ 45 ] النبتونيوم-237 نظير مشع منقرض ، ولكنه موجود بكميات ضئيلة في خامات اليورانيوم نتيجة لتفاعلات التقاط النيوترونات . [ 45 ] ويعود ذلك في النهاية إلى عملية الالتقاط السريع للنيوترونات (r-process )، حيث أن كل نواة (4n+1) تشكلت (ولم تنشطر) تحللت في النهاية إلى بزموت.
انظر أيضاً
ملحوظات
- ↑ الخطوط الأفقية الحمراء ذات الدائرة في نهاياتها اليمنى تمثل عمليات التقاط النيوترونات ؛ الأسهم الزرقاء التي تشير إلى أعلى اليسار تمثل اضمحلالات بيتا ؛ الأسهم الخضراء التي تشير إلى أسفل اليسار تمثل اضمحلالات ألفا ؛ الأسهم السماوية/الخضراء الفاتحة التي تشير إلى أسفل اليمين تمثل عمليات التقاط الإلكترونات .
مراجع
- ↑ كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- ↑ وانغ، مينغ؛ هوانغ، دبليو جيه؛ كونديڤ، إف جي؛ أودي، جي؛ نعيمي، إس. (2021). "تقييم الكتلة الذرية AME 2020 (الجزء الثاني). الجداول والرسوم البيانية والمراجع*". الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
- 1 2 بلانك، ب.؛ ريغان، ب.هـ. (2000). "النوى السحرية والنوى السحرية المزدوجة" . أخبار الفيزياء النووية . 10 (4): 20-27 . doi : 10.1080/10506890109411553 . S2CID 121966707 .
- 1 2 دوميه، بيل (23-04-2003). "البزموت يحطم الرقم القياسي لنصف عمر اضمحلال ألفا" . فيزيكس ويب.
- 1 2 مارسيلاك، بيير دي؛ نويل كورون؛ جيرار دامبير؛ جاك لوبلان؛ جان بيير مواليتش (أبريل 2003). “الكشف التجريبي عن جسيمات ألفا من التحلل الإشعاعي للبزموت الطبيعي”. طبيعة . 422 (6934): 876–878 . بيب كود : 2003Natur.422..876D . دوى : 10.1038 / Nature01541 . بميد 12712201 . S2CID 4415582 .
- 1 2 كين، سام (2011). الملعقة المختفية (وقصص حقيقية أخرى عن الجنون والحب وتاريخ العالم من الجدول الدوري للعناصر) . نيويورك/بوسطن: باك باي بوكس. الصفحات 158-160 . ISBN 978-0-316-051637.
- ↑ كارفاليو، إتش جي؛ بينا، إم. (1972). "نشاط ألفا لـ 209Bi ". Lettere al Nuovo Cimento . 3 (18): 720. doi : 10.1007/BF02824346 . S2CID 120952231 .
- ↑ "أبحاث الغازات النبيلة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28-09-2011 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-01-2013 .معلومات عن التيلوريوم-128 ونصف عمره. تم الاطلاع عليه في 14 يوليو 2009.
- ↑ أودي، ج.؛ بيرسيلون، أ.؛ بلاشو، ج.؛ وابسترا، أ.هـ. (2003). "تقييم قاعدة بيانات NUBASE للخواص النووية وخواص الاضمحلال" . الفيزياء النووية أ . 729 (1). مركز بيانات الكتلة الذرية: 3-128. رمز Bibcode : 2003NuPhA.729....3A . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 .
- ↑ "جدول النظائر المشعة: التيلوريوم" على شبكة الإنترنت العالمية . قسم العلوم النووية، مختبر لورانس بيركلي الوطني. 2008. مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 فبراير 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يناير 2010 .
- ↑ جيه دبليو بيمان وآخرون (2012). "أول قياس للعرض الجزئي لاضمحلال 209Bi إلى الحالة الأرضية وإلى الحالة المثارة الأولى". رسائل المراجعة الفيزيائية . 108 (6) 062501. arXiv : 1110.3138 . Bibcode : 2012PhRvL.108f2501B . doi : 10.1103/PhysRevLett.108.062501 . PMID 22401058. S2CID 118686992 .
- ↑ "أعمار الجسيمات من مبدأ عدم اليقين" .
- ↑ هوبر كيه دي؛ كينغ إس إتش؛ لوبيل إم إي؛ تينهاف تي آر؛ ويفر جيه إس (1997). "الثدي: الحماية من الأشعة السينية داخل المستوى أثناء التصوير المقطعي التشخيصي للصدر - الحماية باستخدام ملابس واقية من الإشعاع مصنوعة من البزموت". مجلة علم الأشعة . 205 (3): 853-858 . doi : 10.1148/radiology.205.3.9393547 . PMID 9393547 .
- ^ لوهسي، يواكيم. زانجل، ستيفاني؛ جروس، ريتا؛ جينش، كارل أوتو؛ ديبزر ، أوتمار (سبتمبر 2007). “التكيف مع التقدم العلمي والتقني لتوجيهات المرفق الثاني 2000/53/EC” (PDF) . المفوضية الأوروبية . تم الاسترجاع 11 سبتمبر 2009 .
- ↑ مايل، فرانك جيه؛ بفاف، جيرهارد؛ ريندرز، بيتر (2005). "أصباغ التأثير - الماضي والحاضر والمستقبل". التقدم في الطلاءات العضوية . 54 (3): 150. doi : 10.1016/j.porgcoat.2005.07.003 .
- ↑ بفاف، جيرهارد (2008). أصباغ المؤثرات الخاصة: الأساسيات التقنية والتطبيقات . شركة فينسينتز نتوورك المحدودة. ص 36. ISBN 978-3-86630-905-0.
- ↑ ب. غونتر "الأصباغ الملونة غير العضوية" في موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية، وايلي-في سي إتش، فاينهايم، 2012.
- ↑ ماديش أ، مورغنر أ، ستولته م، ميهلكه س (ديسمبر 2008). "خيارات العلاج التجريبية في التهاب القولون المجهري". رأي الخبراء في الأدوية التجريبية . 17 (12): 1829-37 . doi : 10.1517/13543780802514500 . PMID 19012499. S2CID 72294495 .
- ↑ فهرس ميرك ، الطبعة الحادية عشرة، 1299
- ↑ غوردون، روبرت ب.؛ روتليدج، جون و. (1984). "برونز البزموت من ماتشو بيتشو، بيرو". مجلة ساينس . 223 (4636) . الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم: 585-586 . Bibcode : 1984Sci...223..585G . doi : 10.1126/science.223.4636.585 . JSTOR 1692247. PMID 17749940. S2CID 206572055 .
- 1 2 روسلر، ج. (2007). "لماذا 210 Po؟" (ملف PDF) . أخبار الفيزياء الصحية . المجلد 35، العدد 2. جمعية الفيزياء الصحية . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 3 أبريل 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يونيو 2019 .
- ↑ «دراسة سويسرية: العثور على البولونيوم في عظام عرفات» . الجزيرة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 نوفمبر 2013 .
- ↑ كارفاليو، ف.؛ فرنانديز، س.؛ فيسينكو، س.؛ هولم، إ.؛ هوارد، ب.؛ مارتن، ب.؛ فانوف، ب.؛ بورسيللي، د.؛ بروهل، ج.؛ توينينغ، ج. (2017). السلوك البيئي للبولونيوم . سلسلة التقارير الفنية. المجلد 484. فيينا: الوكالة الدولية للطاقة الذرية. ص 22. ISBN 978-92-0-112116-5ISSN 0074-1914
- ↑ بارتون، جي دبليو؛ غيورسو، أ .؛ بيرلمان، آي. (1951). "النشاط الإشعاعي لنظائر الأستاتين" . مجلة Physical Review . 82 (1): 13-19 . Bibcode : 1951PhRv...82...13B . doi : 10.1103/PhysRev.82.13 . hdl : 2027/mdp.39015086480574 .(الاشتراك مطلوب)
- ↑ لارسن، آر إتش؛ ويلاند، بي دبليو؛ زالوتسكي، إم آر جيه (1996). "تقييم هدف سيكلوتروني داخلي لإنتاج 211At عبر تفاعل 209Bi (α,2n) 211At ". الإشعاع التطبيقي والنظائر . 47 (2): 135-143 . doi : 10.1016/0969-8043(95)00285-5 . PMID 8852627 .
- ^ نيفيدوف، في دي؛ نورسيف، يو. خامسا؛ توروبوفا، MA؛ خالكين، فلاديمير أ. (1968). "أستاتين". المراجعات الكيميائية الروسية . 37 (2): 87– 98. بيب كود : 1968RuCRv..37...87N . دوى : 10.1070/RC1968v037n02ABEH001603 . S2CID 250775410 . (الاشتراك مطلوب)
- ↑ أليكليت، ك.؛ موريسي، د.؛ لوفلاند، و.؛ ماكغوفي، ب.؛ سيبورغ، ج. (1981). "اعتماد تجزئة 209Bi على الطاقة في التصادمات النووية النسبية". مجلة Physical Review C. 23 ( 3): 1044. Bibcode : 1981PhRvC..23.1044A . doi : 10.1103/PhysRevC.23.1044 .
- ↑ ماثيوز، روبرت (2 ديسمبر 2001). "حجر الفلاسفة" . صحيفة ديلي تلغراف . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 سبتمبر 2020 .
- 1 2 مونزينبرج؛ هوفمان، S .؛ هيسبيرجر، فب؛ ريسدورف، دبليو؛ شميدت، خ. شنايدر، JHR؛ ارمبروستر، P.؛ سهم، CC؛ توما، ب. (1981). “التعرف على العنصر 107 بواسطة سلاسل الارتباط α”. Z. فيز. أ . 300 (1): 107– 108. بيب كود : 1981ZPhyA.300..107M . دوى : 10.1007/BF01412623 . S2CID 118312056 .
- ^ هيسبيرجر، FP؛ مونزينبرج، ج.؛ هوفمان، S .؛ أغاروال، YK. بوبنسيكر، ك. ريسدورف، دبليو؛ شميدت، K.-H؛ شنايدر، جي آر إتش؛ شنايدر، WFW؛ شوت، HJ. ارمبروستر، P.؛ توما، ب. سهم، C.-C.؛ فيرمولين، د. (1985). "النظائر الجديدة 258105 ، 257105 ، 254 لتر و 253 لتر". Z. فيز. أ . 322 (4): 4. بيب كود : 1985ZPhyA.322..557H . دوى : 10.1007/BF01415134 . S2CID 100784990 .
- ↑ هسبرغر، ف.ب.؛ هوفمان، س.؛ أكرمان، د.؛ نينوف، ف.؛ لينو، م.؛ مونزنبرغ، ج.؛ سارو، س.؛ لافرينتيف، أ.؛ بوبيكو، أ.ج.؛ يريمين، أ.ف.؛ ستوديل، ش. (2001). "خصائص اضمحلال النظائر الفقيرة بالنيوترونات 256،257 ديبي، 255 راف، 252،253 لرو" . المجلة الأوروبية للفيزياء أ . 12 (1): 57-67 . رمز Bibcode : 2001EPJA...12...57H . doi : 10.1007/s100500170039 . S2CID 117896888. مؤرشف من الأصل في 10 مايو 2002.
- ↑ ليبانين، أ.-ب. (2005). دراسات اضمحلال ألفا ووسم الاضمحلال للعناصر الثقيلة باستخدام فاصل RITU (ملف PDF) (أطروحة). جامعة يوفاسكولا. ص 83-100 . ISBN 978-951-39-3162-9ISSN 0075-465X
- ↑ نيلسون، س.؛ غريغوريتش، ك.؛ دراغوييفيتش، إ.؛ غارسيا، م.؛ غيتس، ج.؛ سودو، ر.؛ نيتشه، هـ. (2008). "أخف نظير لـ Bh مُنتَج عبر تفاعل Bi209(Cr52,n)Bh260". رسائل المراجعة الفيزيائية . 100 (2) 22501. Bibcode : 2008PhRvL.100b2501N . doi : 10.1103/PhysRevLett.100.022501 . PMID 18232860. S2CID 1242390 .
- ^ مونزينبرج، ج.؛ وآخرون . (1982). "ملاحظة اضمحلال ألفا مرتبط في التفاعل 58 Fe على 209 Bi → 267 109". Zeitschrift für Physik A. 309 (1): 89– 90. بيب كود : 1982ZPhyA.309...89M . دوى : 10.1007/BF01420157 . S2CID 120062541 .
- ^ مونزينبرج، ج.؛ هوفمان، S .؛ هيسبيرجر، فب؛ وآخرون . (1988). "نتائج جديدة على العنصر 109". Zeitschrift für Physik A. 330 (4): 435– 436. بيب كود : 1988ZPhyA.330..435M . دوى : 10.1007/BF01290131 . S2CID 121364541 .
- ^ هوفمان، س. هيسبيرجر، فب؛ نينوف، V.؛ وآخرون . (1997). "وظيفة الإثارة لإنتاج 265 108 و 266 109". Zeitschrift für Physik A. 358 (4): 377– 378. بيب كود : 1997ZPhyA.358..377H . دوى : 10.1007/s002180050343 . S2CID 124304673 .
- ^ هوفمان، س. نينوف، V.؛ هيسبيرجر، فب؛ ارمبروستر، P.؛ فولجر، ه.؛ مونزينبرج، ج.؛ شوت، HJ. بوبيكو، AG. وآخرون . (1995). "العنصر الجديد 111". Zeitschrift für Physik A. 350 (4): 281– 282. بيب كود : 1995ZPhyA.350..281H . دوى : 10.1007/BF01291182 . S2CID 18804192 .
- ↑ هوفمان، س.؛ هيسبرغر، ف.ب.؛ أكرمان، د.؛ مونزنبرغ، ج.؛ أنتاليتش، س.؛ كاجاردا، ب.؛ كيندلر، ب.؛ كوجوهاروفا، ج.؛ وآخرون . (2002). "نتائج جديدة حول العنصرين 111 و112". المجلة الأوروبية للفيزياء أ . 14 (2): 147-157 . رمز Bibcode : 2002EPJA...14..147H . doi : 10.1140/epja/i2001-10119-x . S2CID 8773326 .
- ^ موريتا، ك. موريموتو، ك. كاجي، د.؛ غوتو، S.؛ هابا، ه.؛ إيدجوتشي، إي؛ كانونغو، ر.؛ كاتوري، ك. كورا، ه.؛ كودو، ه.؛ أونيشي، T.؛ أوزاوا، أ.؛ بيتر، JC. سودا، ت.؛ سويكي، ك. تانيهاتا، أنا. توكاناي، ف؛ شو، ه.؛ ييرمين، AV. يونيدا، أ. يوشيدا، أ.؛ تشاو، Y.-L.؛ تشنغ، T. (2004). “حالة أبحاث العناصر الثقيلة باستخدام GARIS في RIKEN”. الفيزياء النووية أ . 734 : 101– 108. بيب كود : 2004NuPhA.734..101M . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2004.01.019 .
- ^ موريتا ، كوسوكي. موريموتو، كوجي؛ كاجي، ضياء؛ أكياما، تاكاهيرو؛ غوتو، سين إيتشي؛ هابا، هيروميتسو؛ إيدجوتشي، إيجي؛ كانونغو، ريتوبارنا؛ وآخرون . (2004). "تجربة تركيب العنصر 113 في التفاعل 209 Bi( 70 Zn, n) 278113 ". مجلة الجمعية الفيزيائية في اليابان . 73 (10): 2593–2596 . بيب كود : 2004JPSJ...73.2593M . دوى : 10.1143/JPSJ.73.2593 .
- ↑ باربر، روبرت سي؛ كارول، بول جيه؛ ناكاهارا، هيروميتشي؛ فارداشي، إيمانويل؛ فوغت، إريك دبليو. (2011). "اكتشاف العناصر ذات الأعداد الذرية الأكبر من أو تساوي 113 (تقرير فني من الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية)" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . 83 (7): 1485. doi : 10.1351/PAC-REP-10-05-01 .
- ^ ك. موريتا. موريموتو، كوجي؛ كاجي، ضياء؛ هابا، هيروميتسو؛ أوزيكي، كازوتاكا؛ كودو، يوكي؛ سوميتا، تاكايوكي؛ واكاباياشي، ياسو؛ يونيدا، أكيرا؛ تاناكا، كينغو؛ وآخرون . (2012). “نتائج جديدة في إنتاج واضمحلال النظائر، 278 113، من العنصر 113”. مجلة الجمعية الفيزيائية في اليابان . 81 (10) 103201. أرخايف : 1209.6431 . بيب كود : 2012JPSJ...81j3201M . دوى : 10.1143/JPSJ.81.103201 . S2CID 119217928 .
- 1 2 3 بوربيدج، إي إم؛ بوربيدج، جي آر؛ فاولر، دبليو إيه؛ هويل، إف. (1957). "تخليق العناصر في النجوم" . مراجعات الفيزياء الحديثة . 29 (4): 547-650 . Bibcode : 1957RvMP...29..547B . doi : 10.1103/RevModPhys.29.547 .
- ↑ تشايسون، إريك، وستيف ماكميلان. علم الفلك اليوم. الطبعة السادسة. سان فرانسيسكو: بيرسون للتعليم، 2008.
- 1 2 بيبارد، د. ف.؛ ماسون، ج. و.؛ غراي، ب. ر.؛ ميك، ج. ف. (1952). "وجود سلسلة (4ن + 1) في الطبيعة" (ملف PDF) . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 74 (23): 6081-6084 . doi : 10.1021/ja01143a074 .
- البزموت
- نظائر البزموت
