نظائر الجرمانيوم

يحتوي الجرمانيوم ( 32Ge ) على خمسة نظائر طبيعية ، هي 70Ge و 72 Ge و 73 Ge و 74 Ge و 76 Ge. ومن بين هذه النظائر، يُعد 76Ge مشعًا بشكل طفيف للغاية، حيث يخضع لتحلل بيتا مزدوج بنصف عمر يبلغ 2.02  ×  10 21 سنة [ 3 ] (أكثر من 100 مليار ضعف عمر الكون ).

يُعد النظير المستقر 74 Ge هو النظير الأكثر شيوعًا، حيث تبلغ وفرته الطبيعية 36.52٪؛ أما النظير 76 Ge فهو الأقل شيوعًا بنسبة وفرة طبيعية تبلغ 7.75٪.

تم أيضًا تصنيع ما لا يقل عن 27 نظيرًا مشعًا إضافيًا تتراوح كتلتها الذرية بين 58 و89. أكثرها استقرارًا هو الجرمانيوم -68 ، الذي يتحلل عن طريق التقاط الإلكترون بنصف عمر يبلغ 271.05 يومًا، وينتج عنه نظير الغاليوم -68  المُشع للبوزيترونات ، وهو ذو فائدة طبية. (انظر مولد الغاليوم-68 للاطلاع على معلومات حول مصدر هذا النظير واستخدامه الطبي). يليه الجرمانيوم -71 ، الذي يتحلل أيضًا عن طريق التقاط الإلكترون بنصف عمر يبلغ 11.468 يومًا، [ 2 ] أما البقية فنصف عمرها أقل من يومين، ومعظمها أقل من ساعتين.

بينما تتحلل معظم النظائر المشعة للجرمانيوم عن طريق تحلل بيتا - β + للنظائر الأخف من 74-76، و β - للنظائر الأثقل - يمكن أن تتحلل النظائر الثقيلة مثل 65 Ge أيضًا عن طريق β + - انبعاث البروتون المتأخر ، وتلك الخفيفة مثل 84 Ge عن طريق β − - انبعاث النيوترونات المتأخر .

يستخدم 76 Ge في التجارب المتعلقة بطبيعة النيوترينوات، من خلال البحث عن اضمحلال بيتا المزدوج بدون نيوترينو .

قائمة النظائر

النظير [ n 1 ]Zشمالالكتلة النظيرية ( دالتون ) [ 6 ] [ n2 ] [ n3 ]سنة الاكتشاف [ 7 ] [ 8 ]نصف العمر [ 1 ] [ n 4 ] [ n 5 ]نمط الاضمحلال [ 1 ] [ n 6 ]النظير الناتج [ n 7 ]الدوران والتكافؤ [ 1 ] [ n 8 ] [ n 5 ]الوفرة الطبيعية ( الكسر المولي) 
طاقة الإثارةالنسبة الطبيعية [ 1 ]نطاق التباين
59 جيجا322758.98243(43)#201513.3(17)  مللي ثانيةβ + ، ص58 زنك7/2−#
2p (<0.2%)57 زنك
60 جيجا322859.970286(24) [ 9 ]200525.0(3)  مللي ثانية [ 9 ]β + ، p (67% [ 9 ] )59 زنك0+
β + (33% [ 9 ] )60 غا
61 جيجا322960.96373(32)#198740.7(4)  مللي ثانيةβ + ، p (87٪)60 زنك3/2−#
β + (13٪)61 غا
62 جيجا323061.95463(15) [ 9 ]199173.5(1)  مللي ثانية [ 9 ]β +62 غا0+
63 جيجا323162.949628(40)1991153.6(11)  مللي ثانيةβ +63 غا3/2−#
64 جيجا323263.9416899(40)197263.7(25)  ثانيةβ +64 غا0+
65 جيجا323364.9393681(23)197230.9(5)  ثانيةβ + (99.99%)65 غا3/2−
β + ، p (0.011%)64 زنك
66 جيجا323465.9338621(26)19502.26(5)  ساعةβ +66 غا0+
67 جي323566.9327170(46)195018.9(3)  دقيقةβ +67 غانصف -
67 مليون جنيه إسترليني18.20(5)  كيلو إلكترون فولت197813.7(9)  ميكروثانيةهو - هي67 جي5/2−
67 متر مربع751.70(6)  كيلو إلكترون فولت1978109.1(38)  nsهو - هي67 جي9/2+
68 Ge [ n 9 ]323667.9280953(20)1948271.05(8)  دالمفوضية الأوروبية68 غا0+
69 جيجا323768.9279645(14)193839.05(10)  ساعةβ +69 غا5/2−
69 مليون جنيه إسترليني86.76(2)  كيلو إلكترون فولت19645.1(2)  ميكروثانيةهو - هي69 جيجانصف -
69 متر مربع397.94(2)  كيلو إلكترون فولت19702.81(5)  ميكروثانيةهو - هي69 جيجا9/2+
70 جيجا323869.92424854(88)1923مستقر0+0.2052(19)
71 جيجا323970.92495212(87)194111.468(8)  د [ 2 ]المفوضية الأوروبية71 غانصف -
71 م جي198.354(14)  كيلو إلكترون فولت196120.41(18)  مللي ثانيةهو - هي71 جيجا9/2+
72 جيجا324071.922075824(81)1923مستقر0+0.2745(15)
72 مليون جنيه إسترليني691.43(4)  كيلو إلكترون فولت1949444.2(8)  نانوثانيةهو - هي72 جيجا0+
73 جيجا324172.923458954(61)1931مستقر9/2+0.0776(8)
73 مليون جنيه إسترليني13.2845(15)  كيلو إلكترون فولت19532.91(3)  ميكروثانيةهو - هي73 جيجا5/2+
73 متر مربع66.725(9)  كيلو إلكترون فولت1957499(11)  مللي ثانيةهو - هي73 جيجانصف -
74 جيجا324273.921177760(13)1923مستقر0+0.3652(12)
75 جيجا324374.922858370(55)193982.78(4)  دقيقةβ 75 Asنصف -
75m1 Ge139.69(3)  كيلو إلكترون فولت195247.7(5)  ثانيةتكنولوجيا المعلومات (99.97%)75 جيجا7/2+
β (0.030%)75 As
75 متر مربع192.19(6)  كيلو إلكترون فولت1982216(5)  nsهو - هي75 جيجا5/2+
76 Ge [ n 10 ] [ n 11 ]324475.921402725(19)1931(2.022±0.018±0.038) × 1021 سنة [ 3 ]β β 76 جنوب شرق0+0.0775(12)
77 جيجا324576.923549843(56)193911.211(3)  حβ 77 آس7/2+
77 مليون جنيه إسترليني159.71(6)  كيلو إلكترون فولت194753.7(6)  sβ (81%)77 آسنصف -
تكنولوجيا المعلومات (19%)77 جيجا
78 جيجا324677.9228529(38)195188.0(10)  دقيقةβ 78 أ0+
79 جيجا324778.925360(40)197018.98(3)  sβ 79 آس(1/2)−
79 مليون جنيه إسترليني185.95(4)  كيلو إلكترون فولت197439.0(10)  ثانيةβ (96%)79 آس7/2+#
تكنولوجيا المعلومات (4٪)79 جيجا
80 جيجا324879.9253508(22)197229.5(4)  sβ 80 درجة0+
81 جيجا324980.9288329(22)19729(2)  sβ 81 كما9/2+#
81 مليون جنيه إسترليني679.14(4)  كيلو إلكترون فولت19816(2)  sβ 81 كما(نصف+)
تكنولوجيا المعلومات (<1%)81 جيجا
82 جيجا325081.9297740(24)19724.31(19)  ثانيةβ 82 كما0+
83 جيجا325182.9345391(26)19721.85(6)  ثانيةβ 83 كما(5/2+)
84 جيجا325283.9375751(34)1972951(9)  مللي ثانيةβ (89.4%)84 كما0+
β ، ن (10.6٪)83 كما
85 جيجا325384.9429697(40)1991495(5)  مللي ثانيةβ (82.8%)85 كما(3/2+، 5/2+)#
β ، ن (17.2%)84 كما
86 جيجا325485.94697(47)1994221.6(11)  مللي ثانيةβ (55%)86 كما0+
β ، ن (45٪)85 كما
87 جيجا325586.95320(32)#1997103(4)  مللي ثانيةβ 87 كما5/2+#
88 جيجا325687.95757(43)#199761(6)  مللي ثانيةβ 88 كما0+
89 جيجا325788.96453(43)#199760#  مللي ثانية [>300  نانو ثانية]3/2+#
90 جيجا325889.96944(54)#201030#  مللي ثانية [>400  نانو ثانية]0+
91 Ge [ 10 ]32592024
92 Ge [ 10 ]32602024
رأس وتذييل هذا الجدول:
  1. m Geنظير نووي مثار. 
  2. () يتم إعطاء عدم اليقين (1 σ ) بشكل موجز بين قوسين بعد الأرقام الأخيرة المقابلة. 
  3. # الكتلة الذرية المميزة بـ # : القيمة وعدم اليقين مستمدان ليس من البيانات التجريبية البحتة، ولكن جزئيًا على الأقل من الاتجاهات من سطح الكتلة (TMS). 
  4. نصف العمر بالخط العريض شبه مستقر، نصف العمر أطول من عمر الكون . 
  5. 1 2 # القيم المميزة بـ # ليست مستمدة بشكل كامل من البيانات التجريبية، ولكنها مستمدة جزئيًا على الأقل من اتجاهات النوى المجاورة (TNN). 
  6. أنماط التحلل:
    المفوضية الأوروبية:التقاط الإلكترون
    هو - هي:التحول المتماثل
    ن:انبعاث النيوترونات
    ص:انبعاث البروتون
  7. رمز غامق كعلامة فرعية المنتج الفرعي مستقر. 
  8. () قيمة الدوران - تشير إلى الدوران مع وسائط التعيين الضعيفة. 
  9. يستخدم لتوليد 68 غا
  10. ناتج الانشطار
  11. النظير المشع البدائي

انظر أيضاً

منتجات ثانوية أخرى غير الجرمانيوم

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 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 .
  2. 1 2 3 نورمان، إي بي؛ دروبيزيف، أ؛ غاريبان، ن؛ غريغوريتش، كي إي؛ كولومينسكي، يو جي؛ ساميس، بي إن؛ سيلزو، إن دي؛ شوسترمان، جيه إيه؛ توماس، كي جيه (30 مايو 2024). "نصف عمر الجرمانيوم 71 وشذوذ الغاليوم". مجلة Physical Review C. 109 ( 5). doi : 10.1103/PhysRevC.109.055501 .
  3. 1 2 3 م. أغوستيني وآخرون (2023-10-03). "النتائج النهائية لـ GERDA حول عمر النصف لتحلل بيتا المزدوج لنيوترينو 76Ge " . رسائل المراجعة الفيزيائية . 131 (14) 142501. الجمعية الفيزيائية الأمريكية (APS). arXiv : 2308.09795 . Bibcode : 2023PhRvL.131n2501A . doi : 10.1103 / physrevlett.131.142501 . ISSN 0031-9007 . PMID 37862664. S2CID 261049638 .    
  4. "الأوزان الذرية القياسية: الجرمانيوم" . CIAAW . 2009.
  5. بروهاسكا، توماس؛ إيرجيهير، جوهانا؛ بينيفيلد، جاكلين؛ بوهلكه، جون ك.؛ تشيسون، ليزلي أ.؛ كوبلين، تايلر ب.؛ دينغ، تيبينغ؛ دان، فيليب جيه إتش؛ غرونينغ، مانفريد؛ هولدن، نورمان إي.؛ ماير، هارو إيه جيه (2022-05-04). "الأوزان الذرية القياسية للعناصر 2021 (تقرير فني من الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية)" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 . 
  6. 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 .
  7. مجموعة بيانات FRIB النووية. "مشروع اكتشاف النويدات، قاعدة بيانات النظائر" . doi : 10.11578/frib/2279152 .
  8. مجموعة بيانات FRIB النووية. "مشروع اكتشاف النوى، قاعدة بيانات النظائر" . doi : 10.11578/frib/2572219 .
  9. 1 2 3 4 5 6 أوريغو، جنوب شرق آسيا؛ روبيو، ب. جيليلي، دبليو؛ أغيليرا، P.؛ ألجورا، أ.؛ موراليس، منظمة العفو الدولية؛ أجرامونت، J.؛ اهن، DS. آشر، P.؛ فارغة، ب. بورسيا، C .؛ بوسو، أ. تشاكيرلي، ر.ب. تشيبا، J .؛ دي انجيليس، G.؛ دي فرانس، ج.؛ دييل، ف؛ دورننبال، ص. فوجيتا، Y .؛ فوكودا، ن.؛ جاني أوغلو، إي؛ جيربو، م. جيوفينازو، J.؛ اذهب، س؛ جويجو، T.؛ غريفي، S .؛ غواديلا، V.؛ إينابي، ن.؛ قبلة، جي جي؛ كوبو، T.؛ كوبونو، S .؛ كورتوكيان-نييتو، ت.؛ لوبوس، د.؛ ماغرون، C .؛ مولينا، ف؛ مونتانير-بيزا، أ؛ نابولي، د.؛ نيشيمورا، د.؛ نيشيمورا، S .؛ أويكاوا، ه.؛ فونج، VH. ساكوراي، ه.؛ شيميزو، Y.؛ سيدونغ، C .؛ سودرستروم، P.-A.؛ سوميكاما، T.؛ سوزوكي، ه.؛ تاكيدا، ه.؛ تاكي، Y.؛ تاناكا، م.؛ وو، J.؛ ياغي، س. (29 يناير 2021). “β اضمحلال نواة Ge 60 و Ge 62 التي تعاني من نقص النيوترونات”. المراجعة البدنية ج . 103 (1) 014324. أرخايف : 2008.10576 . دوى : 10.1103/PhysRevC.103.014324 .
  10. 1 2 شيميزو، واي؛ كوبو، T.؛ سوميكاما، T.؛ فوكودا، ن.؛ تاكيدا، ه.؛ سوزوكي، ه.؛ اهن، DS. إينابي، ن.؛ كوساكا، ك.؛ أوتاكي، م. ياناجيساوا، Y.؛ يوشيدا، ك. إيتشيكاوا، Y.؛ إيزوبي، ت.؛ أوتسو، ه.؛ ساتو، ه.؛ سونودا، T.؛ موراي، د.؛ إيواسا، ن.؛ إيماي، ن.؛ هيراياما، Y .؛ جيونج، SC؛ كيمورا، س. مياتاكي، ه.؛ موكاي، م. كيم، د.ج. كيم، إي. ياغي، أ. (8 أبريل 2024). "إنتاج نظائر جديدة غنية بالنيوترونات بالقرب من نظائر الجرمانيوم 92 والزرنيخ 93 (N = 60) عن طريق الانشطار أثناء الطيران لحزمة من اليورانيوم 238 بطاقة 345 ميغا إلكترون فولت/نيوكليون". مجلة Physical Review C. 109 ( 4) 044313. doi : 10.1103/PhysRevC.109.044313 .