Isotop kadmium

nuklida dengan nomor atom 48 tetapi dengan nomor massa berbeda
(Dialihkan dari Kadmium-114)

Kadmium (48Cd) yang terbentuk secara alami terdiri dari delapan isotop. Untuk dua di antaranya, radioaktivitas alami telah teramati, dan tiga lainnya diperkirakan radioaktif tetapi peluruhannya belum teramati, karena waktu paruh yang sangat panjang. Dua isotop radioaktif kadmium alami adalah 113Cd (peluruhan beta, waktu paruh 8,04×1015 tahun) dan 116Cd (peluruhan beta ganda dua neutrino, waktu paruh 2,8×1019 tahun). Tiga lainnya adalah 106Cd, 108Cd (penangkapan elektron ganda), dan 114Cd (peluruhan beta ganda); hanya batas bawah waktu paruh mereka yang telah ditetapkan. Setidaknya tiga isotop—110Cd, 111Cd, dan 112Cd—benar-benar stabil (kecuali, secara teoritis dapat mengalami fisi spontan). Di antara isotop yang tidak ada dalam kadmium alami, yang paling berumur panjang adalah 109Cd dengan waktu paruh 462,6 hari, dan 115Cd dengan waktu paruh 53,46 jam. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari 2,5 jam dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari 5 menit. Unsur ini juga memiliki 12 keadaan meta yang diketahui, dengan yang paling stabil adalah 113mCd (t1/2 14,1 tahun), 115mCd (t1/2 44,6 hari) dan 117mCd (t1/2 3,36 jam).

Isotop utama kadmium
Iso­top Peluruhan
kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk
106Cd 1,25% stabil
107Cd sintetis 6,5 jam ε 107Ag
108Cd 0,89% stabil
109Cd sintetis 462,6 hri ε 109Ag
110Cd 12,47% stabil
111Cd 12,80% stabil
112Cd 24,11% stabil
113Cd 12,23% 7,7×1015 thn β 113In
113mCd sintetis 14,1 thn β 113In
IT 113Cd
114Cd 28,75% stabil
115Cd sintetis 53,46 jam β 115In
116Cd 7,51% 3,1×1019 ββ 116Sn
Berat atom standar Ar°(Cd)
  • 112,414±0,004
  • 112,41±0,01 (diringkas)[1]

Isotop kadmium yang diketahui memiliki massa atom berkisar dari 94.950 u (95Cd) hingga 131,946 u (132Cd). Mode peluruhan utama sebelum isotop stabil yang paling melimpah kedua, 112Cd, adalah penangkapan elektron dan mode utama sesudahnya adalah emisi beta dan penangkapan elektron. Produk peluruhan primer sebelum 112Cd adalah isotop perak (unsur 47) dan produk peluruhan primer sesudahnya adalah isotop indium (unsur 49).

Sebuah studi di tahun 2021 telah menunjukkan pada kekuatan ion tinggi, fraksinasi isotop Cd bergantung terutang pada kompleksasinya dengan situs karboksilat. Pada kekuatan ion rendah, pengikatan Cd nonspesifik yang diinduksi oleh atraksi elektrostatik memainkan peran dominan dan mendorong fraksinasi isotop Cd selama kompleksasi.[2]

Daftar isotop

sunting
Nuklida
[n 1]
Z N Massa isotop (Da)
[n 2][n 3]
Waktu paruh
[n 4]
Mode
peluruhan

[n 5]
Isotop
anak

[n 6][n 7]
Spin dan
paritas
[n 8][n 9]
Kelimpahan alami (fraksi mol)
Energi eksitasi[n 9] Proporsi normal Rentang variasi
95Cd 48 47 94,94987(64)# 5# mdtk 9/2+#
96Cd 48 48 95,93977(54)# 1# dtk β+ 96Ag 0+
97Cd 48 49 96,93494(43)# 2,8(6) dtk β+ (>99,9%) 97Ag 9/2+#
β+, p (<0,1%) 96Pd
98Cd 48 50 97,92740(8) 9,2(3) dtk β+ (99,975%) 98Ag 0+
β+, p (0,025%) 97Ag
98mCd 2427,5(6) keV 190(20) ndtk 8+#
99Cd 48 51 98,92501(22)# 16(3) dtk β+ (99,78%) 99Ag (5/2+)
β+, p (0,21%) 98Pd
β+, α (10−4%) 95Rh
100Cd 48 52 99,92029(10) 49,1(5) dtk β+ 100Ag 0+
101Cd 48 53 100,91868(16) 1,36(5) mnt β+ 101Ag (5/2+)
102Cd 48 54 101,91446(3) 5,5(5) mmt β+ 102Ag 0+
103Cd 48 55 102,913419(17) 7,3(1) mnt β+ 103Ag 5/2+
104Cd 48 56 103,909849(10) 57,7(10) mnt β+ 104Ag 0+
105Cd 48 57 104,909468(12) 55,5(4) mnt β+ 105Ag 5/2+
106Cd 48 58 105,906459(6) Stabil Secara Pengamatan[n 10] 0+ 0,0125(6)
107Cd 48 59 106,906618(6) 6,50(2) jam β+ 107mAg 5/2+
108Cd 48 60 107,904184(6) Stabil Secara Pengamatan[n 11] 0+ 0,0089(3)
109Cd 48 61 108,904982(4) 461,4(12) hri EC 109Ag 5/2+
109m1Cd 59,6(4) keV 12(2) µdtk 1/2+
109m2Cd 463,0(5) keV 10,9(5) µdtk 11/2
110Cd 48 62 109,9030021(29) Stabil[n 12] 0+ 0,1249(18)
111Cd[n 13] 48 63 110,9041781(29) Stabil[n 12] 1/2+ 0,1280(12)
111mCd 396,214(21) keV 48,50(9) mnt IT 111Cd 11/2−
112Cd[n 13] 48 64 111,9027578(29) Stabil[n 12] 0+ 0,2413(21)
113Cd[n 13][n 14] 48 65 112,9044017(29) 8,04(5)×1015 thn β 113In 1/2+ 0,1222(12)
113mCd[n 13] 263,54(3) keV 14,1(5) thn β (99,86%) 113In 11/2−
IT (0,139%) 113Cd
114Cd[n 13] 48 66 113,9033585(29) Stabil Secara Pengamatan[n 15] 0+ 0,2873(42)
115Cd[n 13] 48 67 114,9054310(29) 53,46(5) jam β 115mIn 1/2+
115mCd 181,0(5) keV 44,56(24) hri β 115mIn (11/2)−
116Cd[n 13][n 14] 48 68 115,904756(3) 2,8(2)×1019 thn ββ 116Sn 0+ 0,0749(18)
117Cd 48 69 116,907219(4) 2,49(4) jam β 117mIn 1/2+
117mCd 136,4(2) keV 3,36(5) jam β 117mIn (11/2)−
118Cd 48 70 117,906915(22) 50,3(2) mnt β 118In 0+
119Cd 48 71 118,90992(9) 2,69(2) mnt β 119mIn (3/2+)
119mCd 146,54(11) keV 2,20(2) mnt β 119mIn (11/2−)#
120Cd 48 72 119,90985(2) 50,80(21) dtk β 120In 0+
121Cd 48 73 120,91298(9) 13,5(3) dtk β 121mIn (3/2+)
121mCd 214,86(15) keV 8,3(8) dtk β 121mIn (11/2−)
122Cd 48 74 121,91333(5) 5,24(3) dtk β 122In 0+
123Cd 48 75 122,91700(4) 2,10(2) dtk β 123mIn (3/2)+
123mCd 316,52(23) keV 1,82(3) dtk β 123In (11/2−)
IT 123Cd
124Cd 48 76 123,91765(7) 1,25(2) dtk β 124In 0+
125Cd 48 77 124,92125(7) 0,65(2) dtk β 125mIn (3/2+)#
125mCd 50(70) keV 570(90) mdtk β 125In 11/2−#
126Cd 48 78 125,92235(6) 0,515(17) dtk β 126In 0+
127Cd 48 79 126,92644(8) 0,37(7) dtk β 127mIn (3/2+)
128Cd 48 80 127,92776(32) 0,28(4) dtk β 128In 0+
129Cd 48 81 128,93215(32)# 242(8) mdtk β (>99,9%) 129In 3/2+#
IT (<0,1%) 129Cd
129mCd 0(200)# keV 104(6) mdtk 11/2−#
130Cd 48 82 129,9339(3) 162(7) mdtk β (96%) 130In 0+
β, n (4%) 129In
131Cd 48 83 130,94067(32)# 68(3) mdtk 7/2−#
132Cd 48 84 131,94555(54)# 97(10) mdtk 0+
Header & footer tabel ini:  view 
  1. ^ mCd – Isomer nuklir tereksitasi.
  2. ^ ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
  3. ^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
  4. ^ Waktu paruh tebal – hampir stabil, waktu paruh lebih lama dari umur alam semesta.
  5. ^ Mode peluruhan:
    EC: Penangkapan elektron
    IT: Transisi isomerik
    n: Emisi neutron
    p: Emisi proton
  6. ^ Simbol miring tebal sebagai anak – Produk anak hampir stabil.
  7. ^ Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
  8. ^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
  9. ^ a b # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
  10. ^ Diyakini meluruh melalui β+β+ menjadi 106Pd dengan waktu paruh lebih dari 4,1×1020 tahun
  11. ^ Diyakini meluruh melalui β+β+ menjadi 108Pd dengan waktu paruh lebih dari 4,1×1017 tahun
  12. ^ a b c Secara teoritis mampu mengalami fisi spontan
  13. ^ a b c d e f g Produk fisi
  14. ^ a b Radionuklida primordial
  15. ^ Diyakini mengalami peluruhan ββ menjadi 114Sn dengan waktu paruh lebih dari 6,4×1018 tahun

Kadmium-113m

sunting
Produk fisi berumur menengah
t½
(tahun)
Hasil
(%)
Q
(keV)
βγ
155Eu 4,76 0,0803 252 βγ
85Kr 10,76 0,2180 687 βγ
113mCd 14,1 0,0008 316 β
90Sr 28,9 4,505 2826 β
137Cs 30,23 6,337 1176 βγ
121mSn 43,9 0,00005 390 βγ
151Sm 88,8 0,5314 77 β

Kadmium-113m adalah radioisotop sekaligus isomer nuklir kadmium dengan waktu paruh 14,1 tahun. Dalam reaktor termal normal, ia memiliki hasil produk fisi yang sangat rendah, ditambah penampang tangkapan neutron yang besar berarti bahwa sebagian besar dari jumlah kecil yang dihasilkan akan dihancurkan selama pembakaran bahan bakar nuklir; dengan demikian, isotop ini bukan penyumbang limbah nuklir yang signifikan.

Fisi cepat atau fisi beberapa aktinida yang lebih berat akan menghasilkan 113mCd pada hasil yang lebih tinggi.

Referensi

sunting
  1. ^ Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  2. ^ Ratié, Gildas; Chrastný, Vladislav; Guinoiseau, Damien; Marsac, Rémi; Vaňková, Zuzana; Komárek, Michael (1 Juni 2021). "Cadmium Isotope Fractionation during Complexation with Humic Acid". Environmental Science & Technology. 55 (11): 7430–7444. doi:10.1021/acs.est.1c00646. ISSN 0013-936X.