ゲルマニウムの同位体

ゲルマニウム（Ge）の同位体のうち天然に生成するものは、⁷⁰Ge、⁷²Ge、⁷³Ge、⁷⁴Ge、⁷⁶Geの5種類がある。このうち⁷⁶Geは極めて安定な放射性同位体であり、1.58×10²¹年の半減期で二重ベータ崩壊する。⁷⁴Geは、天然存在比が36%と最も豊富に存在する。また⁷⁶Geが最も少なく、天然存在比は7%である^[1]。アルファ粒子が衝突すると、⁷²Geは高エネルギーの電子を放出して安定な⁷⁷Seに変わる^[2]。この性質を利用して、ラドンと組み合わせて核電池に利用されている^[2]。

原子量58から89の範囲に、少なくとも27種類の放射性同位体が人工合成されている。最も安定なものは⁶⁸Geで、270.95日の半減期で電子捕獲により崩壊する。逆に最も不安定なものは⁶⁰Geの半減期は30ミリ秒である。ほとんどのゲルマニウムの同位体はベータ崩壊するが、⁶¹Geと⁶⁴Geはβ⁺遅延陽子放出により崩壊する^[1]。⁸⁴Geから⁸⁷Geもβ^-遅延中性子放出の経路でも崩壊する^[1]。

標準原子量は72.64(1) uである。

一覧

同位体核種	Z(p)	N(n)	同位体質量 (u)	半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
同位体核種	励起エネルギー			半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
⁵⁸Ge	32	26	57.99101(34)#		0+
⁵⁹Ge	32	27	58.98175(30)#		7/2-#
⁶⁰Ge	32	28	59.97019(25)#	30# ms	0+
⁶¹Ge	32	29	60.96379(32)#	39(12) ms	(3/2-)#
⁶²Ge	32	30	61.95465(15)#	129(35) ms	0+
⁶³Ge	32	31	62.94964(21)#	142(8) ms	(3/2-)#
⁶⁴Ge	32	32	63.94165(3)	63.7(25) s	0+
⁶⁵Ge	32	33	64.93944(11)	30.9(5) s	(3/2)-
⁶⁶Ge	32	34	65.93384(3)	2.26(5) h	0+
⁶⁷Ge	32	35	66.932734(5)	18.9(3) min	1/2-
^67m1Ge	18.20(5) keV			13.7(9) µs	5/2-
^67m2Ge	751.70(6) keV			110.9(14) ns	9/2+
⁶⁸Ge	32	36	67.928094(7)	270.95(16) d	0+
⁶⁹Ge	32	37	68.9279645(14)	39.05(10) h	5/2-
^69m1Ge	86.765(14) keV			5.1(2) µs	1/2-
^69m2Ge	397.944(18) keV			2.81(5) µs	9/2+
⁷⁰Ge	32	38	69.9242474(11)	STABLE	0+	0.2038(18)
⁷¹Ge	32	39	70.9249510(11)	11.43(3) d	1/2-
^71mGe	198.367(10) keV			20.40(17) ms	9/2+
⁷²Ge	32	40	71.9220758(18)	STABLE	0+	0.2731(26)
^72mGe	691.43(4) keV			444.2(8) ns	0+
⁷³Ge	32	41	72.9234589(18)	STABLE	9/2+	0.0776(8)
^73m1Ge	13.2845(15) keV			2.92(3) µs	5/2+
^73m2Ge	66.726(9) keV			499(11) ms	1/2-
⁷⁴Ge	32	42	73.9211778(18)	STABLE	0+	0.3672(15)
⁷⁵Ge	32	43	74.9228589(18)	82.78(4) min	1/2-
^75m1Ge	139.69(3) keV			47.7(5) s	7/2+
^75m2Ge	192.18(7) keV			216(5) ns	5/2+
⁷⁶Ge	32	44	75.9214026(18)	1.78(8)E+21 a	0+	0.0783(7)
⁷⁷Ge	32	45	76.9235486(18)	11.30(1) h	7/2+
^77mGe	159.70(10) keV			52.9(6) s	1/2-
⁷⁸Ge	32	46	77.922853(4)	88(1) min	0+
⁷⁹Ge	32	47	78.9254(1)	18.98(3) s	(1/2)-
^79mGe	185.95(4) keV			39.0(10) s	(7/2+)#
⁸⁰Ge	32	48	79.92537(3)	29.5(4) s	0+
⁸¹Ge	32	49	80.92882(13)	7.6(6) s	9/2+#
^81mGe	679.13(4) keV			7.6(6) s	(1/2+)
⁸²Ge	32	50	81.92955(26)	4.55(5) s	0+
⁸³Ge	32	51	82.93462(21)#	1.85(6) s	(5/2+)#
⁸⁴Ge	32	52	83.93747(32)#	0.947(11) s	0+
⁸⁵Ge	32	53	84.94303(43)#	535(47) ms	5/2+#
⁸⁶Ge	32	54	85.94649(54)#	>150 ns	0+
⁸⁷Ge	32	55	86.95251(54)#	0.14# s	5/2+#
⁸⁸Ge	32	56	87.95691(75)#	>=300 ns	0+
⁸⁹Ge	32	57	88.96383(97)#	>150 ns	3/2+#

出典

^ ^a ^b ^c Audi, G. (2003). “Nubase2003 Evaluation of Nuclear and Decay Properties”. Nuclear Physics A (Atomic Mass Data Center) 729: 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
^ ^a ^b “Alpha Fusion Electrical Energy Valve” (pdf). Nu Energy Research Institute. 2008年9月10日閲覧。

参考文献

Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.3 database (retrieved Aug. 2007).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

[nubase-1] Audi, G. (2003). “Nubase2003 Evaluation of Nuclear and Decay Properties”. Nuclear Physics A (Atomic Mass Data Center) 729: 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.

[72Ge-2] “Alpha Fusion Electrical Energy Valve” (pdf). Nu Energy Research Institute. 2008年9月10日閲覧。

[1]

[2]