Izotopy manganu

Mangan (25Mn) je často řazen mezi monoizotopické prvky, i když se v přírodě kromě jeho jediného stabilního izotopu 55Mn vyskytuje ve stopových množstvích také kosmogenní 53Mn, jenž je s poločasem přeměny 3,74×106 let nejstabilnější z radioizotopů manganu. Známé umělé radioizotopy mají nukleonová čísla od 44 do 71, nejstabilnější z nich jsou 54Mn s poločasem 312,2 dne a 52Mn (5,591 d). Všechny ostatní mají poločasy pod 3 hodiny a většinou pod 5 sekund. Nejméně stabilní je 44 s poločasem pod 105 ns (poločas přeměny 45Mn není znám).[1] Byly také popsány tři jaderné izomery tohoto prvku.

Mangan patří k prvkům, které vznikají ve velkých množstvích ve velkých hvězdách krátce před výbuchem supernovy. 53Mn vzniká v horninách působením kosmického záření[2] a přeměňuje se na 53Cr s poločasem 3,74×106 let. Díky tomuto relativně krátkému poločasu přeměny se vyskytuje jen ve velmi malých množstvích. Měření obsahu izotopů manganu a chromu se často kombinují a využívají v izotopové geochemii a v radioaktivním datování. Poměry izotopů manganu a chromu zpřesňují data o rané historii Sluneční soustavy získaná z 26Al a 107Pd.

Hlavním způsobem přeměny u izotopů lehčích než stabilní je beta plus přeměna na chrom, u těžších izotopů beta minus přeměna na železo.

Seznam izotopů

symbol
nuklidu
Z(p)N(n) 
hmotnost izotopu (u)
 
poločas přeměny[1]způsob(y)
přeměny[1]
produkt(y)
přeměny[3]
jaderný
spin[1]
reprezentativní
izotopové
složení
(molární zlomek)[1]
rozmezí přirozeného
výskytu
(molární zlomek)
excitační energie
44Mn251944,006 87(54)<105 nsp43Cr-2
45Mn252044,994 51(32)?p44Cr-7/2
46Mn252145,986 72(12)36,2(4) msβ+, p (57 %)45V+4
β+ (43 %)46Cr
β+, α (<0,1 %)42Ti
β+, 2p (<0,1 %)44Ti
46mMn150(100) keV1 msβ+46Cr-1
47Mn252246,976 10(17)88,0(13) msβ+ (>98,3 %)47Cr-5/2
β+, p (<1,7 %)46V
48Mn252347,968 52(12)158,1(22) msβ+ (99,72 %)48Cr+4
β+, p (0,28 %)47V
β+, α (6×10−4 %)44Ti
49Mn252448,959 618(26)382(7) msβ+49Cr-5/2
50Mn252549,954 238 2(11)283,19(10) msβ+50Cr0
50mMn225,3 keV[1]1,75(3) min[1]β+[1]50Cr+5[1]
51Mn252650,948 210 8(11)46,2(1) minβ+51Cr-5/2
52Mn252751,945 565 5(21)5,591(3) dβ+52Cr+6
52mMn377,7 keV[1]21,1(2) min[1]β+ (98,25 %)[1]52Cr+2[1]
IC[1] (1,75 %)52Mn
53Mn252852,941 290 1(9)3,74(4)×106 rε53Cr-7/2stopy
54Mn252953,940 358 9(14)312.20(20) dε (99,99 %)54Cr+3
β (9,3×10−5%)54Fe
55Mn253054,938 045 1(7)Stabilní-5/21,000
56Mn253155,938 904 9(7)2,578 9(1) hβ56Fe+3
57Mn253256,938 285 4(20)85,4(18) sβ57Fe-5/2
58Mn253357,939 98(3)3,0(1) sβ58Fe+1
58mMn71,8 keV[1]65,4(5) s[1]β (90 %)[1]58Fe+4
IC[1] (10 %)58Mn
59Mn253458,940 44(3)4,59(5) sβ59Fe-5/2
60Mn253559,942 91(9)0,28(2) sβ60Fe+1
60mMn271,2 keV[1]1,77(2) sβ (88,5 %)[1]60Fe+4[1]
IT[1] (11,5 %)60Mn
61Mn253660,944 65(24)709(8) msβ61Fe-5/2
62Mn253761,948 43(24)92(13) msβ (>99,9 %)62Fe+1
β, n (<0,1 %)61Fe
62mMn0(150) keV709(8) ms+3
63Mn253862,950 24(28)276(6) msβ63Fe-5/2
64Mn253963,954 25(29)90(4) msβ (98 %)64Fe+1
β, n (2 %)63Fe
64mMn175 keV[1]500(500) µs[1]IC[1]64Mn
65Mn254064,956 34(58)91,9(9) msβ (92,1 %)65Fe-5/2
β, n (7,9 %)64Fe
66Mn254165,961 08(43)4(2) msβ (96 %)66Fe
β, n (4 %)65Fe
67Mn254266,964 14(54)47(4) msβ67Fe+5/2
68Mn254367,969 30(64)28(4) msβ68Fe>3
69Mn254468,972 84(86)16(4) msβ69Fe-5/2
70Mn2545>360 nsβ70Fe
71Mn2546>637 nsβ71Fe

Reference

  1. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y Archivovaná kopie. www.nndc.bnl.gov [online]. [cit. 2017-07-07]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-08-22. 
  2. J. Schaefer. Terrestrial manganese-53 — A new monitor of Earth surface processes. Earth and Planetary Science Letters. 2006, s. 334–345. DOI 10.1016/j.epsl.2006.09.016. Bibcode 2006E&PSL.251..334S. (anglicky) 
  3. Stabilní izotopy tučně, téměř stabilní (poločas přeměny delší než stáří vesmíru) tučnou kurzívou