نظائر النيوبيوم

يتكون النيوبيوم الطبيعي ( <sup>41</sup> Nb) من نظير مستقر واحد ( <sup>93</sup> Nb). يُعدّ <sup> 92</sup> Nb أكثر النظائر المشعة استقرارًا، ويبلغ عمر النصف له 34.7 مليون سنة، يليه <sup> 94 </sup> Nb بعمر نصف يبلغ 20,400 سنة، ثم <sup> 91</sup> Nb بعمر نصف يبلغ 680 سنة. تتراوح أعمار النصف للنظائر المشعة الأخرى التي تم تصنيعها من <sup>82</sup> Nb إلى <sup>110</sup> Nb؛ وهي ذات أعمار نصف تقل عن ساعتين، باستثناء <sup> 95 </sup>Nb (34.991 يومًا)، و< sup> 96</sup> Nb (23.35 ساعة)، و<sup> 90 </sup>Nb (14.60 ساعة).

أكثر الحالات استقرارًا هي 93mNb بطاقة إثارة تبلغ 31 كيلو إلكترون فولت وعمر نصف يبلغ 16.1 سنة؛ وتنتج هذه الحالة من تحلل 93Zr . النمط الأساسي للتحلل قبل الوصول إلى حالة 93Nb المستقرة هو التقاط الإلكترون لتكوين نظائر الزركونيوم ، أما النمط الأساسي بعد ذلك فهو انبعاث جسيمات بيتا ، مع انبعاث نيوتروني متأخر يبدأ عند 104Nb ، مما يؤدي إلى تكوين نظائر الموليبدينوم .

يُعدّ النيوبيوم -95 ، إلى جانب النيوبيوم -97 (عمر النصف 72 دقيقة) والنظائر الأثقل (عمر النصف ثوانٍ)، من نواتج الانشطار بكميات كبيرة، إذ تُطغى النظائر الأخرى على نظائر الزركونيوم المستقرة أو طويلة العمر جدًا ( 93 ) الناتجة عن طريقة الإنتاج المعتادة عبر تحلل بيتا لشظايا الانشطار الغنية بالنيوترونات . ويُعدّ النيوبيوم -95 ناتج تحلل الزركونيوم -95 (عمر النصف 64 يومًا)، لذا فإنّ اختفاء النيوبيوم -95 في الوقود النووي المستهلك أبطأ مما هو متوقع بناءً على عمر النصف الخاص به البالغ 35 يومًا.

قائمة النظائر

النظير [ n 1 ]Zشمالالكتلة النظيرية ( دالتون ) [ 4 ] [ n2 ] [ n3 ]سنة الاكتشاف [ 5 ] [ 6 ]نصف العمر [ 1 ] [ n 4 ]نمط الاضمحلال [ 1 ] [ n 5 ]النظير الناتج [ n 6 ] [ n 7 ]الدوران والتكافؤ [ 1 ] [ n 8 ] [ n 4 ]الوفرة النظائرية
طاقة الإثارة [ n 4 ]
82 نب414181.94438(32)199251(5)  مللي ثانيةβ +82 زركونيوم(0+)
82 متر شمال1180(1)  كيلو إلكترون فولت200893(20)  nsهو - هي82 نب(5+)
83 نب414282.938133(10) [ 7 ]19883.9(2)  sβ +83 زركونيوم9/2+#
84 نب414383.93430571(43)19779.8(9)  ثانيةβ +84 زركونيوم(1+)
84م1 نب48(1)  كيلو إلكترون فولت2009176(46)  nsهو - هي84 نب(3+)
84 متر مربع من النيوبيوم337.7(4)  كيلو إلكترون فولت(2000) [ رقم 9 ]92(5)  nsهو - هي84 نب(5−)
85 نب414484.9288458(44)198820.5(7)  ثانيةβ +85 زركونيوم9/2+#
85 متر شمال150(80)#  كيلو إلكترون فولت20053.3(9)  sهو - هي (؟٪)85 نب(1/2−)
β + (?%)85 زركونيوم
86 نب414585.9257815(59)197488(1)  sβ +86 زركونيوم(6+)
86م Nb [ n 10 ]150(100)#  كيلو إلكترون فولت(1994) [ رقم 11 ]20#  ثانيةβ +86 زركونيوم(0−,1−,2−)
87 نب414686.9206925(73)19713.7(1)  دقيقةβ +87 زركونيوم(1/2)−
87 متر شمال3.9(1)  كيلو إلكترون فولت19722.6(1)  دقيقةβ +87 زركونيوم(9/2)+
88 نب414787.918226(62)196414.50(11)  دقيقةβ +88 زركونيوم(8+)
88م Nb [ n 10 ]130(120)  كيلو إلكترون فولت19717.7(1)  دقيقةβ +88 زركونيوم(4−)
89 نب414888.913445(25)19542.03(7)  ساعةβ +89 زركونيوم(9/2+)
89م نب [ ن 10 ]0(30)#  كيلو إلكترون فولت19541.10(3)  ساعةβ +89 زركونيوم(1/2)−
90 نيب414989.9112592(36)195114.60(5)  ساعةβ +90 زركونيوم8+
90م1 نب122.370(22)  كيلو إلكترون فولت196763(2)  ميكروثانيةهو - هي90 نيب6+
90 متر مربع من النيوبيوم124.67(25)  كيلو إلكترون فولت195518.81(6)  sهو - هي90 نيب4-
90 متر مكعب من النيوبيوم171.10(10)  كيلو إلكترون فولت(1981) [ رقم 12 ]<1  ميكروثانيةهو - هي90 نيب7+
90م4 نب382.01(25)  كيلو إلكترون فولت19556.19(8)  مللي ثانيةهو - هي90م1 نب1+
90م5 نب1880.21(20)  كيلو إلكترون فولت1981471(6)  nsهو - هي90 نيب(11−)
91 نب415090.9069903(31)1951680(130)  yالمفوضية الأوروبية (99.99%)91 Zr9/2+
β + (0.0138%)
91م1 نب104.60(5)  كيلو إلكترون فولت196560.86(22)  دتكنولوجيا المعلومات (96.6%)91 نبنصف -
المفوضية الأوروبية (3.4%)91 Zr
β + (0.0028%)
91 متر مربع من النيوبيوم2034.42(20)  كيلو إلكترون فولت19743.76(12)  ميكروثانيةهو - هي91 نب(17/2−)
92 نيب415191.9071886(19)19383.47(24)×10 7  yβ +92 زركونيوم7+يتعقب
92م1 نب135.5(4)  كيلو إلكترون فولت195910.116(13)  دβ +92 زركونيوم(2)+
92 متر مربع من النيوبيوم225.8(4)  كيلو إلكترون فولت19585.9(2)  ميكروثانيةهو - هي92 نيب(2)−
92 متر مكعب من النيوبيوم2203.3(4)  كيلو إلكترون فولت1977167(4)  nsهو - هي92 نيب(11−)
93 نب415292.9063732(16)1932مستقر9/2+1.0000
93م1 نب30.760(5)  كيلو إلكترون فولت196516.12(12)  صهو - هي93 نبنصف -
93 متر مربع من النيوبيوم7460(17)  كيلو إلكترون فولت20071.5(5)  ميكروثانيةهو - هي93 نب33/2−#
94 نب415393.9072790(16)19382.04(4)×10 4  yβ 94 شهرًا6+يتعقب
94 متر شمال40.892(12)  كيلو إلكترون فولت19506.263(4)  دقيقةتكنولوجيا المعلومات (99.50%)94 نب3+
β (0.50%)94 شهرًا
95 نب [ ن 13 ]415494.90683111(55)194634.991(6)  دβ 95 شهرًا9/2+
95 متر نيوبيوم [ ن 13 ]235.69(2)  كيلو إلكترون فولت19513.61(3)  دتكنولوجيا المعلومات (94.4%)95 نبنصف -
β (5.6%)95 شهرًا
96 نيب415595.90810159(16)194923.35(5)  ساعةβ 96 شهرًا6+أثر [ رقم 14 ]
97 نب415696.9081016(46)195172.1(7)  دقيقةβ 97 شهرًا9/2+
97 متر شمال743.35(3)  كيلو إلكترون فولت195058.7(18)  sهو - هي97 نبنصف -
98 نب415797.9103326(54)19602.86(6)  ثانيةβ 98 شهرًا1+
98 متر شمال84(4)  كيلو إلكترون فولت196751.1(4)  دقيقةβ 98 شهرًا(5)+
99 نب415898.911609(13)195015.0(2)  sβ 99 شهرًا9/2+
99 متر شمال365.27(8)  كيلو إلكترون فولت19632.5(2)  دقيقةβ (?%)99 شهرًانصف -
هو - هي (؟٪)99 نب
100 نبتة415999.9143406(86)19671.5(2)  ثانيةβ 100 شهر1+
100 متر 1 ن313(8)  كيلو إلكترون فولت19762.99(11)  ثانيةβ 100 شهر(5+)
100 متر مربع من النيوبيوم347(8)  كيلو إلكترون فولت1970460(60)  nsهو - هي100 نبتة(4−,5−)
100 متر مكعب من النيوبيوم734(8)  كيلو إلكترون فولت199912.43(26)  ميكروثانيةهو - هي100 نبتة(8−)
101 نب4160100.9153065(40)19707.1(3)  sβ 101 شهر5/2+
102 نيب4161101.9180904(27)19724.3(4)  sβ 102 شهرًا(4+)
102 متر شمال94(7)  كيلو إلكترون فولت19761.31(16)  ثانيةβ 102 شهرًا(1+)
103 نيب4162102.9194534(42)19711.34(7)  ثانيةβ 103 شهرًا5/2+
104 نيوب4163103.9229077(19)19710.98(5)  ثانيةβ (99.95%)104 شهرًا(1+)
β ، ن (0.05%)103 شهرًا
104م Nb [ n 10 ]9.8(26)  كيلو إلكترون فولت19764.9(3)  sβ (99.94%)104 شهرًا(0−,1−)
β ، ن (0.06%)103 شهرًا
105 نيوب4164104.9249426(43)19842.91(5)  ثانيةβ (98.3%)105 شهرًا(5/2+)
β ، ن (1.7%)104 شهرًا
106 نيوب4165105.9289285(15)1976900(20)  مللي ثانيةβ (95.5%)106 شهرًا1-#
β ، ن (4.5%)105 شهرًا
106م1 نب100(50)#  كيلو إلكترون فولت(2020) [ رقم 15 ]1.20(6)  ثانيةβ 106 شهرًا(4−)
106 متر مربع من النيوبيوم204.8(5)  كيلو إلكترون فولت1999820(38)  nsهو - هي106 نيوب(3+)
107 نيب4166106.9315897(86)1992286(8)  مللي ثانيةβ (92.6%)107 شهرًا(5/2+)
β ، ن (7.4%)106 شهرًا
108 نيب4167107.9360756(88)1994201(4)  مللي ثانيةβ (93.7%)108 شهرًا(2+)
β ، ن (6.3٪)107 شهرًا
108 متر شمال166.6(5)  كيلو إلكترون فولت2012109(2)  nsهو - هي108 نيب6-#
109 نب4168108.93914(46)1994106.9(49)  مللي ثانيةβ (69%)109 شهرًا3/2−#
β ، ن (31٪)108 شهرًا
109 متر شمال312.5(4)  كيلو إلكترون فولت2011115(8)  nsهو - هي109 نب7/2+#
110 نيب4169109.94384(90)199475(1)  مللي ثانيةβ (60%)110 شهرًا5+#
β ، ن (40٪)109 شهرًا
110 م Nb [ n 10 ]100(50)#  كيلو إلكترون فولت202094(9)  مللي ثانيةβ (60%)110 شهرًا2+#
β ، ن (40٪)109 شهرًا
111 نب4170110.94744(32)#199754(2)  مللي ثانيةβ 111 شهرًا3/2−#
112 نيب4171111.95269(32)#199738(2)  مللي ثانيةβ 112 شهرًا1+#
113 نب4172112.95683(43)#199732(4)  مللي ثانيةβ 113 شهرًا3/2−#
114 نب4173113.96247(54)#201017(5)  مللي ثانيةβ 114 شهرًا2-#
115 نيب4174114.96685(54)#201023(8)  مللي ثانيةβ 115 شهرًا3/2−#
116 نيب4175115.97291(32)#201812#  مللي ثانية [>550  نانو ثانية]1-#
117 Nb [ 8 ]41762021
رأس وتذييل هذا الجدول:
  1. m Nbنظير 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. 1 2 3 # القيم المميزة بـ # ليست مستمدة بشكل كامل من البيانات التجريبية، ولكنها مستمدة جزئيًا على الأقل من اتجاهات النوى المجاورة (TNN). 
  5. أنماط التحلل:
    المفوضية الأوروبية:التقاط الإلكترون
    هو - هي:التحول المتماثل
    ن:انبعاث النيوترونات
    ص:انبعاث البروتون
  6. رمز مائل غامق كعلامة ابنة المنتج الناتج عن الابنة مستقر تقريبًا. 
  7. رمز غامق كعلامة فرعية المنتج الفرعي مستقر. 
  8. () قيمة الدوران - تشير إلى الدوران مع وسائط التعيين الضعيفة. 
  9. نصف العمر أقصر من 100 نانوثانية، غير مدرج في قاعدة بيانات الاكتشاف
  10. 1 2 3 4 5 ترتيب الحالة الأرضية والمتماثل غير مؤكد.
  11. مجرد افتراض، لم يتم قياس أي خاصية
  12. لم يتم قياس نصف العمر، الحالة مفترضة فقط
  13. 1 2 ناتج الانشطار
  14. ناتج تحلل وسيط لـ 96 Zr
  15. إذا لم يتم قياسها بشكل منفصل عن الحالة الأرضية، فمن المفترض أن يكون المتماثل مختلفًا

النيوبيوم-92

النيوبيوم-92 نظير مشع منقرض [ 9 ] يبلغ عمر النصف له 34.7 مليون سنة، ويتحلل بشكل رئيسي عبر تحلل بيتا الموجب . وقد تم قياس وفرته النسبية إلى النيوبيوم -93 المستقر في النظام الشمسي المبكر، والتي تُقدر بنحو 1.7 × 10⁻⁵ ، لدراسة أصل نوى p . [ 9 ] [ 10 ] وقد قُدِّرت وفرة أولية أعلى للنيوبيوم -92 في المادة الموجودة في القرص الشمسي الأولي الخارجي (المأخوذة من النيزك NWA 6704)، مما يشير إلى أن هذا النظير قد تشكل بشكل رئيسي عبر عملية غاما ( التفكك الضوئي ) في مستعر أعظم قريب ناتج عن انهيار النواة . [ 11 ]

تم الكشف عن النيوبيوم-92، إلى جانب النيوبيوم-94، في عينات مكررة من النيوبيوم الأرضي، وقد يكون مصدرها قصف الميونات الكونية في قشرة الأرض. [ 12 ]

انظر أيضاً

منتجات أخرى غير النيوبيوم

مراجع

  1. 1 2 3 4 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. "الأوزان الذرية القياسية: النيوبيوم" . CIAAW . 2017.
  3. 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 . 
  4. 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 .
  5. مجموعة بيانات FRIB النووية. "مشروع اكتشاف النويدات، قاعدة بيانات النظائر" . doi : 10.11578/frib/2279152 .
  6. مجموعة بيانات FRIB النووية. "مشروع اكتشاف النوى، قاعدة بيانات النظائر" . doi : 10.11578/frib/2572219 .
  7. ^ كيمورا، س. وادا، م.؛ فو، قبرصي؛ فوكودا، ن.؛ هيراياما، Y .؛ هو، DS. إيمورا، S .؛ إيشيياما، هـ؛ إيتو، Y.؛ كوبونو، S .؛ كوساكا، ك.؛ ميشيماسا، S .؛ مياتاكي، ه.؛ نيشيمورا، S .؛ نيواسي، T.؛ فونج، V.؛ روزنبوش، م. شاتز، H .؛ شوري، P.؛ شيميزو، Y.؛ سوزوكي، ه.؛ تاكامين، أ.؛ تاكيدا، ه.؛ توجانو، Y.؛ واتانابي، YX؛ شيان، WD؛ ياناجيساوا، Y.؛ يونغ، تي تي؛ يوشيموتو، م.؛ تشا، س. (8 أكتوبر 2025). "قياسات الكتلة الدقيقة حول Mo 84 تستبعد تكوّن حلقة ZrNb في عملية التقاط البروتون السريع عند انفجارات الأشعة السينية من النوع الأول". مجلة Physical Review Letters . 135 (15) 152701. doi : 10.1103/2dyn-q7wp . PMID 41138077 . 
  8. سوميكاما، ت.؛ وآخرون (2021). "رصد نظائر جديدة غنية بالنيوترونات في جوار Zr110" . مجلة Physical Review C. 103 ( 1) 014614. Bibcode : 2021PhRvC.103a4614S . doi : 10.1103/PhysRevC.103.014614 . hdl : 10261/260248 . S2CID 234019083 .  
  9. 1 2 إيزوكا، تسويوشي؛ لاي، يي-جين؛ أكرم، وحيد؛ أملين، يوري؛ شونباخلر، ماريا (2016). "الوفرة الأولية وتوزيع النيوبيوم -92 في النظام الشمسي". رسائل علوم الأرض والكواكب . 439 : 172-181 . arXiv : 1602.00966 . Bibcode : 2016E & PSL.439..172I . doi : 10.1016/j.epsl.2016.02.005 . S2CID 119299654 . 
  10. ^ هيبية، واي؛ إيزوكا، تي؛ إينوموتو، ح (2019). الوفرة الأولية للنيوبيوم -92 في النظام الشمسي الخارجي (PDF) . مؤتمر علوم القمر والكواكب ( الطبعة الخمسين) . تم الاسترجاع في 7 سبتمبر 2019 . 
  11. هيبيا، ي.؛ إيزوكا، ت.؛ إينوموتو، هـ.؛ هاياكاوا، ت. (2023). "دليل على إثراء النيوبيوم-92 في القرص الشمسي الأولي الخارجي" . رسائل المجلة الفيزيائية الفلكية . 942 (L15): L15. Bibcode : 2023ApJ...942L..15H . doi : 10.3847/2041-8213/acab5d . S2CID 255414098 . 
  12. كلايتون، دونالد د.؛ مورغان، جون أ. (1977). "إنتاج الميون للنيوبيوم 92،94 في قشرة الأرض". مجلة نيتشر . 266 (5604): 712-713 . doi : 10.1038/266712a0 . S2CID 4292459 .