La regla de las isobaras de Mattauch , formulada por Josef Mattauch en 1934, establece que si dos elementos adyacentes en la tabla periódica tienen isótopos del mismo número de masa , uno de estos isótopos debe ser radiactivo . [1] [2] Dos nucleidos que tienen el mismo número de masa ( isobaras ) pueden ser estables solo si sus números atómicos difieren en más de uno. De hecho, para los nucleidos actualmente estables desde el punto de vista de la observacion , la diferencia solo puede ser 2 o 4, y en teoria, dos nucleidosque tienen el mismo número de masa no pueden ser a la vez estables (al menos a la desintegración beta o la desintegración doble beta ), pero muchos de estos nucleidos que son teóricamente inestables a la desintegración beta doble no se han observado que se desintegran, por ejemplo, 134 Xe. [1] Sin embargo, esta regla no puede hacer predicciones sobre la vida media de estos radioisótopos . [1]
Tecnecio y prometio
Una consecuencia de esta regla es que el tecnecio y el prometio no tienen isótopos estables, ya que cada uno de los elementos vecinos en la tabla periódica ( molibdeno y rutenio , y neodimio y samario , respectivamente) tienen un isótopo beta estable para cada número de masa para el rango en el que los isótopos de los elementos inestables normalmente serían estables a la desintegración beta . (Tenga en cuenta que aunque 147 Sm es inestable, es estable a la desintegración beta; por lo tanto, 147 no es un contraejemplo). [1] [2] Estos rangos se pueden calcular utilizando el modelo de gota de líquido (por ejemplo, la estabilidad de los isótopos de tecnecio ), en el que la isobara con el menor exceso de masa o la mayor energía de enlace se muestra estable a la desintegración beta [3] porque la conservación de energía prohíbe una transición espontánea a un estado menos estable. [4]
Por lo tanto, ningún nucleido estable tiene el número de protón 43 o 61 y, por el mismo razonamiento, ningún nucleido estable tiene el número de neutrón 19, 21, 35, 39, 45, 61, 71, 89, 115 o 123.
Excepciones
Las únicas excepciones conocidas a la regla de las isobaras de Mattauch son los casos de antimonio-123 y telurio-123 y de hafnio-180 y tantalio-180m , donde ambos núcleos son observacionalmente estables. Se predice que el 123 Te sufriría una captura de electrones para formar 123 Sb, pero esta desintegración aún no se ha observado; 180m Ta debería poder experimentar una transición isomérica a 180 Ta, desintegración beta a 180 W, captura de electrones a 180 Hf o desintegración alfa a 176 Lu, pero no se ha observado ninguno de estos modos de desintegración. [5]
Referencias
- ^ a b c d Thyssen, Pieter; Binnemans, Koen; Shinohara, Hisanori; Saito, Yahachi; Gulay, Lubomir D .; Daszkiewicz, Marek; Yan, Chun-Hua; Yan, Zheng-Guan; Du, Ya-Ping (2011). Gschneider, Karl A., Jr .; Bünzli, Jean-Claude; Pecharsky, Vitalij K. (eds.). Manual de Física y Química de Tierras Raras . Amsterdam , Países Bajos : Elsevier . pag. 66. ISBN 978-0-444-53590-0. Consultado el 14 de enero de 2012 .
- ^ a b Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Inorganic Chemistry , traducido por Eagleson, Mary; Brewer, William, San Diego / Berlín: Academic Press / De Gruyter, p. 84, ISBN 0-12-352651-5
- ^ Wang, M .; Audi, G .; Kondev, FG; Huang, WJ; Naimi, S .; Xu, X. (2017). "La evaluación de la masa atómica AME2016 (II). Tablas, gráficos y referencias" (PDF) . Física C china . 41 (3): 030003-1–030003-442. doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030003 .
- ^ KS Krane (1988). Introducción a la física nuclear . John Wiley e hijos . pag. 381 . ISBN 978-0-471-80553-3.
- ^ Sonzogni, Alejandro. "Gráfico interactivo de nucleidos" . Centro Nacional de Datos Nucleares: Laboratorio Nacional de Brookhaven . Consultado el 27 de noviembre de 2012 .