スズ101のソースを表示

{{Infobox 同位体
| alternate_names =スズ101
| symbol =Sn
| mass_number =101
| mass =100.93606(32)
| num_neutrons =50
| num_protons =51
| abundance =0
| halflife =3
| error_halflife =1 秒
| background =#EEE
| text_color =
| image =
| image_caption =
| decay_product =インジウム101
| decay_symbol =In
| decay_mass =101
| decay_mode1 =[[陽電子放出|β<sup>+</sup>]]
| decay_energy1 =?
| decay_mode2 =[[陽電子放出|β<sup>+</sup>]],[[陽子放出|p]]
| decay_energy2 =?
| decay_mode3 =
| decay_energy3 =
| decay_mode4 =
| decay_energy4 =
| parent =テルル105
| parent_symbol =Te
| parent_mass =105
| parent_decay =[[アルファ崩壊|α]]
| parent2 =
| parent2_symbol =
| parent2_mass =
| parent2_decay =
| spin =5/2+?
| excess_energy =−59560
| error1 =300
| binding_energy =8274
| error2 =
}}

'''スズ101''' (Tin-101・<sup>101</sup>Sn) とは、[[スズの同位体]]の1つ。

== 概要 ==
<sup>101</sup>Snは、現在発見されている中で3番目に軽い[[スズ]]の[[同位体]]であり、50個の[[陽子]]と51個の[[中性子]]で構成されている。[[半減期]]は3±1秒と、普通の[[核種]]から見れば短いが、陽子の数が核子の安定する[[魔法数]]を満たすため、他の核種と比べれば長い<ref name="NNDC">[http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties ''National Nuclear Data Center''] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080923135135/http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf |date=2008年9月23日 }}</ref>。

なお、<sup>101</sup>Snより中性子の数が少ないスズの同位体には[[スズ100|<sup>100</sup>Sn]]と[[スズ99|<sup>99</sup>Sn]]があるが、スズより重い元素には陽子の数と等しいかそれ以下の数の中性子を持つ同位体は発見されていない。次の[[アンチモンの同位体]]で最も軽いのは[[アンチモン103|<sup>103</sup>Sb]]であり、中性子と陽子の個数の差は1である。<ref name="NNDC"/>。

== 崩壊モード ==
<sup>101</sup>Snはそのほとんどが[[陽電子放出]]によって[[インジウム101|<sup>101</sup>In]]に[[放射性崩壊|崩壊]]する。ただし割合は不明であるが、一部は陽電子放出と[[陽子放出]]が同時に発生して[[カドミウム100|<sup>100</sup>Cd]]に崩壊する<ref name="NNDC"/>。<sup>101</sup>Inは大部分が陽電子放出によって[[カドミウム101|<sup>101</sup>Cd]]に崩壊するが、一部は陽電子放出と陽子放出が同時に発生し、<sup>100</sup>Cdは100%が陽電子放出によって、結局は[[銀100|<sup>100</sup>Ag]]という同じ核種に崩壊するパターンがあるため、分岐は2ヶ所あるものの、崩壊系列は以下の2パターンしかなく、どちらも陽電子放出と[[電子捕獲]]という、[[質量数]]が変化しない[[同重体]]を経由する<ref>[http://periodictable.com/Isotopes/050.101/index.p.full.html 101Sn]</ref>。

{{indent|<math>\mathrm{^{101}_{\ 50}Sn\ \xrightarrow[3 \ s]{\beta^+} \ ^{101}_{\ 49}In \xrightarrow[15.1 \ s]{\beta^+} \ ^{101}_{\ 48}Cd \xrightarrow[1.36 \ min]{\beta^+} \ ^{101}_{\ 47}Ag \xrightarrow[11.1 \ min]{\beta^+} \ ^{101}_{\ 46}Pd \xrightarrow[8.47 \ h]{\beta^+} \ ^{101}_{\ 45}Rh \xrightarrow[3.3 \ y]{\ EC} \ ^{101}_{\ 44}Ru}</math>}}
{{indent|<math>\mathrm{^{101}_{\ 50}Sn\ \xrightarrow[3 \ s]{\beta^+ , p} \ ^{100}_{\ 48}Cd \xrightarrow[49.1 \ s]{\beta^+} \ ^{100}_{\ 47}Ag \xrightarrow[2.01 \ min]{\beta^+} \ ^{100}_{\ 46}Pd \xrightarrow[3.53 \ d]{\ EC} \ ^{100}_{\ 45}Rh \xrightarrow[20.8 \ h]{\beta^+} \ ^{100}_{\ 44}Ru}</math>}}

<sup>101</sup>Snは直接生成されたことはなく、人工的に生成した[[テルル105|<sup>105</sup>Te]]で稀に発生する[[アルファ崩壊]]によって間接的に得ることが出来る。なお、<sup>105</sup>Teは、単独のアルファ崩壊が見られるかなり軽い核種であり、非常に珍しい<ref name="NNDC"/>。

{{indent|<math>\mathrm{^{105}_{\ 52}Te\ \xrightarrow[1 \mu \ s]{\alpha} \ ^{101}_{\ 59}Sn}</math>}}

== シェルモデルとの関連 ==
<sup>101</sup>Snは、魔法数を二重に満たす二重魔法核である<sup>100</sup>Snに中性子が1個加わった核種である。<sup>101</sup>Snの[[基底状態]]は、<sup>101</sup>Snに近い質量数を持つ[[スズ103|<sup>103</sup>Sn]]、[[スズ105|<sup>105</sup>Sn]]、[[スズ107|<sup>107</sup>Sn]]と同一であると仮定されていた。これは、[[原子核物理学]]で50年以上使われている[[シェルモデル]]から計算された値であり、実際にもよく当てはまっていた、しかし、[[2010年]]に、今まで合成が困難であった<sup>105</sup>Teを合成し、アルファ崩壊によって生成した<sup>101</sup>Snを実際に測定したところ、シェルモデルから計算されたものに当てはまらず、普通は<sup>107</sup>Sn、<sup>105</sup>Sn、<sup>103</sup>Snの順序で<sup>101</sup>Snの基底状態のエネルギーが低いところ、<sup>101</sup>Snのエネルギーは<sup>103</sup>Snより高いという逆転現象が確認された。シェルモデルに反する基底状態が発見されたのはこれが初めてであり、すぐ隣の二重魔法核である<sup>100</sup>Snの影響が考えられている。標準的なシェルモデルでは、[[原子核]]の[[スピン角運動量|スピン値]]は中性子のペアに依存するため、近い数値の偶数同士・奇数同士は同じスピン値を持つ場合が多いが、<sup>101</sup>Snはそれに当てはまらない可能性もあり、従来のシェルモデルに修正が必要な可能性が生じたことを示す<ref>[http://www.utk.edu/tntoday/2010/10/13/isotopic-rebels-dancing-tune/ Isotopic Rebels: Dancing to their Own Tune ''Tennessee Today'']</ref><ref>[http://www.healthimaging.com/topics/molecular-imaging/isotope-near-tin-100-flouts-conventional-wisdom Isotope near tin-100 flouts conventional wisdom ''Health Imaging'']</ref><ref>[http://www.ornl.gov/info/press_releases/get_press_release.cfm?ReleaseNumber=mr20101021-00 Isotope near 'doubly magic' tin-100 flouts conventional wisdom ''Oak Ridge National Laboratory'']</ref>。

== 出典 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist}}

== 関連項目 ==
* [[スズの同位体]]
* [[スズ100]]

{{Isotope|element=スズ
|lighter=[[スズ100|<sup>100</sup>Sn]]
|heavier=[[スズ102|<sup>102</sup>Sn]]
|before=[[テルル105|<sup>105</sup>Te]] ([[アルファ崩壊|α]])
|after=[[インジウム101|<sup>101</sup>In]] ([[陽電子放出|β<sup>+</sup>]])<br/>[[カドミウム100|<sup>100</sup>Cd]] (β<sup>+</sup>,[[陽子放出|p]])
}}

[[Category:スズの同位体|101]]