Изотопы иридия

Изотопы иридия — разновидности химического элемента иридия, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы иридия с массовыми числами от 164 до 202 (количество протонов 77, нейтронов от 87 до 125), и более 30 ядерных изомеров.

Природный иридий является смесью двух стабильных изотопов:

• ¹⁹¹Ir (изотопная распространенность 37,3 %)
• ¹⁹³Ir (изотопная распространенность 62,7 %)

Иридий-192

Из искусственных изотопов применение нашел ¹⁹²Ir как источник гамма излучения[1]. Применяется в основном в технике для неразрушающего контроля сварных швов и целостности конструкций. Также может применяться в высокодозовой брахитерапии для лечения онкологических заболеваний кратковременной экспозицией через катетер[2].

Распад ¹⁹²Ir происходит по схеме бета-распада с образованием ¹⁹²Pt. Период полураспада 74 суток, активность 341 ТБк/грамм[3][4]. При этом часть электронов может захватываться ¹⁹²Ir с образованием ¹⁹²Os.

Получают облучением ¹⁹¹Ir нейтронами в ядерных реакторах: ¹⁹¹Ir (n,γ) → ¹⁹²Ir[2]. Для некоторых применений допустимо облучение природного иридия с сопутствующей трансмутацией природного ¹⁹³Ir в ¹⁹⁴Ir. ¹⁹⁴Ir относительно быстро распадается в ¹⁹⁴Pt.

В России производится линейка гамма-источников на базе ¹⁹²Ir для промышленных целей[1]. На 2018 год ведутся работы по подготовке производства медицинских микроисточников для брахитерапии[5]. Для синтеза максимально чистого ¹⁹²Ir организовано разделение природных изотопов иридия с получением чистого ¹⁹¹Ir[6].

Таблица изотопов иридия

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа[7] (а. е. м.)	Период полураспада[8] (T1/2)	Спин и чётность ядра[8]
	Энергия возбуждения
^164Ir	77	87	163,99220	1 мс	2-
^164mIr	270 кэВ			94 мкс	9+
^165Ir	77	88	164,98752	1 мкс	1/2+
^165mIr	180 кэВ			300 мкс	11/2-
^166Ir	77	89	165,98582	10,5 мс	2-
^166mIr	172 кэВ			15,1 мс	9+
^167Ir	77	90	166,981665	35,2 мс	1/2+
^167mIr	175,3 кэВ			30,0 мс	11/2-
^168Ir	77	91	167,97988	161 мс	high
^168mIr	50 кэВ			125 мс	low
^169Ir	77	92	168,976295	780 мс	1/2+
^169mIr	154 кэВ			308 мс	11/2-
^170Ir	77	93	169,97497	910 мс	low
^170mIr	270 кэВ			440 мс	high
^171Ir	77	94	170,97163	3,6 с	1/2+
^171mIr	180 кэВ			1,4 с	11/2-
^172Ir	77	95	171,97046	4,4 с	3+
^172mIr	280 кэВ			2,0 с	7+
^173Ir	77	96	172,967502	9,0 с	3/2+
^173mIr	253 кэВ			2,2 с	11/2-
^174Ir	77	97	173,966861	7,9 с	3+
^174mIr	193 кэВ			4,9 с	7+
^175Ir	77	98	174,964113	9 с	5/2-
^176Ir	77	99	175,963649	8,3 с
^177Ir	77	100	176,961302	30 с	5/2-
^178Ir	77	101	177,961082	12 с
^179Ir	77	102	178,959122	79 с	5/2-
^180Ir	77	103	179,959229	1,5 мин	4+
^181Ir	77	104	180,957625	4,9 мин	5/2-
^182Ir	77	105	181,958076	15 мин	3+
^183Ir	77	106	182,956846	57 мин	5/2-
^184Ir	77	107	183,95748	3,09 ч	5-
^184m1Ir	225,65 кэВ			470 мкс	3+
^184m2Ir	328,4 кэВ			350 нс	7+
^185Ir	77	108	184,9567	14,4 ч	5/2-
^186Ir	77	109	185,957946	16,64 ч	5+
^186mIr	800 eV			1,92 ч	2-
^187Ir	77	110	186,957363	10,5 ч	3/2+
^187m1Ir	186,15 кэВ			30,3 мс	9/2-
^187m2Ir	433,81 кэВ			152 нс	11/2-
^188Ir	77	111	187,958853	41,5 ч	1-
^188mIr	970 кэВ			4,2 мс	7+
^189Ir	77	112	188,958719	13,2 сут	3/2+
^189m1Ir	372,18 кэВ			13,3 мс	11/2-
^189m2Ir	2,3333 МэВ			3,7 мс	25/2+
^190Ir	77	113	189,9605460	11,78 сут	4-
^190m1Ir	26,1 кэВ			1,12 ч	1-
^190m2Ir	36,154 кэВ			2 мкс	4+
^190m3Ir	376,4 кэВ			3,087 ч	11-
^191Ir	77	114	190,9605940	стабилен	3/2+
^191m1Ir	171,24 кэВ			4,94 с	11/2-
^191m2Ir	2,12 МэВ			5,5 с
^192Ir	77	115	191,9626050	73,827 сут	4+
^192m1Ir	56,72 кэВ			1,45 мин	1-
^192m2Ir	168,14 кэВ			241 год	11-
^193Ir	77	116	192,9629264	стабилен	3/2+
^193mIr	80,24 кэВ			10,53 сут	11/2-
^194Ir	77	117	193,9650784	19,28 ч	1-
^194m1Ir	147,078 кэВ			31,85 мс	4+
^194m2Ir	370 кэВ			171 сут	10-
^195Ir	77	118	194,9659796	2,5 ч	3/2+
^195mIr	100 кэВ			3,8 ч	11/2-
^196Ir	77	119	195,96840	52 с	0-
^196mIr	210 кэВ			1,4 ч	10-
^197Ir	77	120	196,969653	5,8 мин	3/2+
^197mIr	115 кэВ			8,9 мин	11/2-
^198Ir	77	121	197,97228	8 с
^199Ir	77	122	198,97380	20 с	3/2+
^200Ir	77	123		> 300 нс
^201Ir	77	124		> 300 нс
^202Ir	77	125		11 с
^203Ir	77	126		> 300 нс
^204Ir	77	127

Примечания

1. Источники ионизирующего излучения (ИИИ)
2. Iridium-192 (192Ir)
3. Delacroix, D; Guerre, J P; Leblanc, P; Hickman, C. Radionuclide and Radiation Protection Data Handbook (англ.). — 2nd. — Ashford, Kent: Nuclear Technology Publishing, 2002. — ISBN 1870965876.
4. Unger, L M & Trubey, D K (May 1982), Specific Gamma-Ray Dose Constants for Nuclides Important to Dosimetry and Radiological Assessment, Oak Ridge National Laboratory, <https://web.archive.org/web/20180322020815/https://www.orau.org/documents/ivhp/health-physics/ornl-rsic-45.pdf>
5. Крупный бизнес признал заслуги Росатома
6. В АО "ПО «Электрохимический завод» Топливной компании ТВЭЛ запущена новая установка для наработки изотопа иридия 191Ir
7. Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — .
8. Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .