Изотопы марганца

Изотопы марганца — разновидности химического элемента марганца, имеющие разное количество нейтронов в ядре. Известны изотопы марганца с массовыми числами от 44 до 69 (количество протонов 25, нейтронов от 19 до 44) и 7 ядерных изомеров.

Природный марганец является практически изотопно-чистым элементом, так как состоит из единственного стабильного изотопа ⁵⁵Mn.

Среди искусственных изотопов самые долгоживущие ⁵³Mn (период полураспада 3,7 млн лет), ⁵⁴Mn (312 суток) и ⁵²Mn (5,59 суток). Период полураспада остальных не превышает нескольких часов.

Марганец-53

Марганец-53 образуется под воздействием космических лучей и благодаря большому периоду полураспада накапливается в приповерхностных породах в следовых количествах^[1][2]. Аналогичным образом изотоп накапливается в космических объектах, таких как метеориты^[3]. Соотношение родительских и дочерних изотопов в породах позволяет изучать их хронологию на уровне миллионов лет.

Таблица изотопов марганца

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа[4] (а. е. м.)	Период полураспада[5] (T1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра[5]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
	Энергия возбуждения
44Mn	25	19	44,00687(54)#	<105 нс	p	43Cr	(2−)#
45Mn	25	20	44,99451(32)#		p	44Cr	(7/2−)#
46Mn	25	21	45,98672(12)#	37(3) мс	β+ (78%)	46Cr	(4+)
					β+, p (22%)	45V
					β+, α (<1%)	42Ti
					β+, 2p (<1%)	44Ti
46mMn	150(100)# кэВ			1# мс	β+	46Cr	1-#
47Mn	25	22	46,97610(17)#	100(50) мс	β+ (96,6%)	47Cr	5/2−#
					β+, p (3,4%)	46V
48Mn	25	23	47,96852(12)	158,1(22) мс	β+ (99,71%)	48Cr	4+
					β+, p (0,027%)	47V
					β+, α (6⋅10−4%)	44Ti
49Mn	25	24	48,959618(26)	382(7) мс	β+	49Cr	5/2−
50Mn	25	25	49,9542382(11)	283,29(8) мс	β+	50Cr	0+
50mMn	229(7) кэВ			1,75(3) мин	β+	50Cr	5+
51Mn	25	26	50,9482108(11)	46,2(1) мин	β+	51Cr	5/2−
52Mn	25	27	51,9455655(21)	5,591(3) сут	β+	52Cr	6+
52mMn	377,749(5) кэВ			21,1(2) мин	β+ (98,25%)	52Cr	2+
					ИП (1,75%)	52Mn
53Mn	25	28	52,9412901(9)	3,7(4)⋅106 лет	ЭЗ	53Cr	7/2−
54Mn	25	29	53,9403589(14)	312,03(3) сут	ЭЗ 99,99%	54Cr	3+
					β− (2,9⋅10−4%)	54Fe
					β+ (5,76⋅10−7%)	54Cr
55Mn	25	30	54,9380451(7)	стабилен			5/2−	1,0000
56Mn	25	31	55,9389049(7)	2,5789(1) ч	β−	56Fe	3+
57Mn	25	32	56,9382854(20)	85,4(18) с	β−	57Fe	5/2−
58Mn	25	33	57,93998(3)	3,0(1) с	β−	58Fe	1+
58mMn	71,78(5) кэВ			65,2(5) с	β− (>99,9%)	58Fe	(4)+
					ИП (<0,1%)	58Mn
59Mn	25	34	58,94044(3)	4,59(5) с	β−	59Fe	(5/2)−
60Mn	25	35	59,94291(9)	51(6) с	β−	60Fe	0+
60mMn	271,90(10) кэВ			1,77(2) с	β− (88,5%)	60Fe	3+
					ИП (11,5%)	60Mn
61Mn	25	36	60,94465(24)	0,67(4) с	β−	61Fe	(5/2)−
62Mn	25	37	61,94843(24)	671(5) мс	β− (>99,9%)	62Fe	(3+)
					β−, n (<0,1%)	61Fe
62mMn	0(150)# кэВ			92(13) мс			(1+)
63Mn	25	38	62,95024(28)	275(4) мс	β−	63Fe	5/2−#
64Mn	25	39	63,95425(29)	88,8(25) мс	β− (>99,9%)	64Fe	(1+)
					β−, n (<0,1%)	63Fe
64mMn	135(3) кэВ			>100 мкс
65Mn	25	40	64,95634(58)	92(1) мс	β− (>99,9%)	65Fe	5/2−#
					β−, n (<0,1%)	64Fe
66Mn	25	41	65,96108(43)#	64,4(18) мс	β− (>99,9%)	66Fe
					β−, n (<0,1%)	65Fe
67Mn	25	42	66,96414(54)#	45(3) мс	β−	67Fe	5/2−#
68Mn	25	43	67,96930(64)#	28(4) мс
69Mn	25	44	68,97284(86)#	14(4) мс			5/2−#

Пояснения к таблице

• Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

• Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.

• Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

• Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.