Lompat ke isi

Isotop torium: Perbedaan antara revisi

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung
Maintenance script (bicara | kontrib)
Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29343567; atribusi sumber disertakan.
 
Maintenance script (bicara | kontrib)
Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi
 
Baris 1: Baris 1:
'''[[Torium]]''' ('''<sub>90</sub>Th''') memiliki tujuh [[isotop]] alami, tetapi tidak ada satu pun yang stabil. Salah satu isotop, [[torium-232|<sup>232</sup>Th]], secara ''relatif'' stabil, dengan [[waktu paruh]] 1,405 tahun, jauh lebih lama daripada [[usia Bumi]], dan bahkan sedikit lebih lama daripada [[Umur alam semesta|usia alam semesta]] yang diterima secara umum. Isotop ini membentuk hampir semua torium alami, sehingga torium dianggap [[Unsur mononuklida|mononuklida]]. Namun, pada tahun 2013, [[Persatuan Kimia Murni dan Terapan Internasional|IUPAC]] mengklasifikasi ulang torium sebagai binuklida, karena kandungan <sup>230</sup>Th yang besar di air laut dalam. Torium memiliki komposisi isotop terestrial yang khas dan dengan demikian [[berat atom standar]]nya dapat diberikan.
'''[[Torium]]''' ('''<sub>90</sub>Th''') memiliki tujuh [[isotop]] alami, tetapi tidak ada satu pun yang stabil. Salah satu isotop, [[torium-232|<sup>232</sup>Th]], secara ''relatif'' stabil, dengan [[waktu paruh]] 1,405 tahun, jauh lebih lama daripada [[usia Bumi]], dan bahkan sedikit lebih lama daripada [[Umur alam semesta|usia alam semesta]] yang diterima secara umum. Isotop ini membentuk hampir semua torium alami, sehingga torium dianggap [[Unsur mononuklida|mononuklida]]. Namun, pada tahun 2013, [[Persatuan Kimia Murni dan Terapan Internasional|IUPAC]] mengklasifikasi ulang torium sebagai binuklida, karena kandungan <sup>230</sup>Th yang besar di air laut dalam. Torium memiliki komposisi isotop terestrial yang khas dan dengan demikian [[berat atom standar]]nya dapat diberikan.


Tiga puluh satu [[Radionuklida|radioisotop]] telah dikarakterisasi, dengan yang paling stabil adalah <sup>232</sup>Th, <sup>230</sup>Th dengan waktu paruh 75.380 tahun, <sup>229</sup>Th dengan waktu paruh 7.917 tahun, dan <sup>228</sup>Th dengan waktu paruh 1,92 tahun. Semua isotop [[Peluruhan radioaktif|radioaktif]] yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari tiga puluh hari dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari sepuluh menit. Salah satu isotop, <sup>229</sup>Th, memiliki [[isomer nuklir]] (atau keadaan metastabil) dengan energi eksitasi yang sangat rendah, baru-baru ini diukur menjadi 8,28 ± 0,17&nbsp;eV. Telah diusulkan untuk melakukan spektroskopi laser dari inti <sup>229</sup>Th dan menggunakan transisi energi rendah untuk pengembangan [[jam nuklir]] dengan keakuratan yang sangat tinggi.
Tiga puluh satu [[Radionuklida|radioisotop]] telah dikarakterisasi, dengan yang paling stabil adalah <sup>232</sup>Th, <sup>230</sup>Th dengan waktu paruh 75.380 tahun, <sup>229</sup>Th dengan waktu paruh 7.917 tahun,<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Isotop+torium&oldid=29343567 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref> dan <sup>228</sup>Th dengan waktu paruh 1,92 tahun. Semua isotop [[Peluruhan radioaktif|radioaktif]] yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari tiga puluh hari dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari sepuluh menit. Salah satu isotop, <sup>229</sup>Th, memiliki [[isomer nuklir]] (atau keadaan metastabil) dengan energi eksitasi yang sangat rendah,<ref>E. Ruchowska. [http://cds.cern.ch/record/974608 Nuclear structure of 229 Th]. ''Phys. Rev. C''. 2006. Vol. 73 (4). hlm. 044326. doi:10.1103/PhysRevC.73.044326.</ref> baru-baru ini diukur menjadi 8,28 ± 0,17&nbsp;eV.<ref>B. Seiferle. ''Energy of the 229 Th nuclear clock transition''. ''Nature''. 12 September 2019. Vol. 573 (7773). hlm. 243–246. doi:10.1038/s41586-019-1533-4.</ref> Telah diusulkan untuk melakukan spektroskopi laser dari inti <sup>229</sup>Th dan menggunakan transisi energi rendah untuk pengembangan [[jam nuklir]] dengan keakuratan yang sangat tinggi.<ref>E. Peik. [http://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/fachabteilungen/abteilung_4/4.4_zeit_und_frequenz/pdf/th001.pdf Nuclear laser spectroscopy of the 3.5 eV transition in 229 Th]. ''Europhysics Letters''. 15 Januari 2003. Vol. 61 (2). hlm. 181–186. doi:10.1209/epl/i2003-00210-x.</ref><ref>C. Campbell. ''A single ion nuclear clock for metrology at the 19th decimal place''. ''Phys. Rev. Lett''. 2012. Vol. 108 (12). hlm. 120802. doi:10.1103/PhysRevLett.108.120802.</ref>


Isotop torium yang diketahui memiliki [[nomor massa]] dari 207 hingga 238.
Isotop torium yang diketahui memiliki [[nomor massa]] dari 207<ref>H. B. Yang. ''New isotope 207 Th and odd-even staggering in α-decay energies for nuclei with ''Z'' > 82 and ''N'' < 126''. ''Physical Review C''. Vol. 105. doi:10.1103/PhysRevC.105.L051302.</ref> hingga 238.


== Daftar isotop ==
== Daftar isotop ==
 
|-
 
| <sup>207</sup>Th<ref>H. B. Yang. ''New isotope 207 Th and odd-even staggering in α-decay energies for nuclei with ''Z'' > 82 and ''N'' < 126''. ''Physical Review C''. Vol. 105. doi:10.1103/PhysRevC.105.L051302.</ref>
| <sup>207</sup>Th
|
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 90
Baris 19: Baris 18:
|
|
|
|
 
|-
| <sup>208</sup>Th
| <sup>208</sup>Th<ref>J.A.H. Cardona. [https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01139498/document Production and decay properties of neutron deficient isotopes with N < 126 and 74 ≤ Z ≤ 92 at SHIP]. Goethe Universität Frankfury Allemagne. 2012.</ref>
|
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 90
Baris 31: Baris 30:
|
|
|
|
 
|-
| <sup>209</sup>Th
| <sup>209</sup>Th<ref>H. Ikezoe. ''alpha decay of a new isotope of 209 Th''. ''Physical Review C''. 1996. Vol. 54 (4). hlm. 2043–2046. doi:10.1103/PhysRevC.54.2043.</ref>
|
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 90
Baris 43: Baris 42:
|
|
|
|
 
|-
| rowspan=2|<sup>210</sup>Th
| rowspan=2|<sup>210</sup>Th
| rowspan=2|
| rowspan=2|
Baris 55: Baris 54:
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
 
|-
| [[Peluruhan beta|β<sup>+</sup>]] (langka)
| [[Peluruhan beta|β<sup>+</sup>]] (langka)
| <sup>210</sup>Ac
| <sup>210</sup>Ac
 
|-
| rowspan=2|<sup>211</sup>Th
| rowspan=2|<sup>211</sup>Th
| rowspan=2|
| rowspan=2|
Baris 70: Baris 69:
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
 
|-
| β<sup>+</sup> (langka)
| β<sup>+</sup> (langka)
| <sup>211</sup>Ac
| <sup>211</sup>Ac
 
|-
| rowspan=2|<sup>212</sup>Th
| rowspan=2|<sup>212</sup>Th
| rowspan=2|
| rowspan=2|
Baris 85: Baris 84:
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
 
|-
| β<sup>+</sup> (0,3%)
| β<sup>+</sup> (0,3%)
| <sup>212</sup>Ac
| <sup>212</sup>Ac
 
|-
| rowspan=2|<sup>213</sup>Th
| rowspan=2|<sup>213</sup>Th
| rowspan=2|
| rowspan=2|
Baris 100: Baris 99:
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
 
|-
| β<sup>+</sup> (langka)
| β<sup>+</sup> (langka)
| <sup>213</sup>Ac
| <sup>213</sup>Ac
 
|-
| <sup>214</sup>Th
| <sup>214</sup>Th
|
|
Baris 115: Baris 114:
|
|
|
|
 
|-
| <sup>215</sup>Th
| <sup>215</sup>Th
|
|
Baris 127: Baris 126:
|
|
|
|
 
|-
| rowspan=2|<sup>216</sup>Th
| rowspan=2|<sup>216</sup>Th
| rowspan=2|
| rowspan=2|
Baris 139: Baris 138:
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
 
|-
| β<sup>+</sup> (0,006%)
| β<sup>+</sup> (0,006%)
| <sup>216</sup>Ac
| <sup>216</sup>Ac
 
|-
| style="text-indent:1em" | <sup>216m1</sup>Th
| style="text-indent:1em" | <sup>216m1</sup>Th
|
|
Baris 152: Baris 151:
|
|
|
|
 
|-
| style="text-indent:1em" | <sup>216m2</sup>Th
| style="text-indent:1em" | <sup>216m2</sup>Th
|
|
Baris 162: Baris 161:
|
|
|
|
 
|-
| <sup>217</sup>Th
| <sup>217</sup>Th
|
|
Baris 174: Baris 173:
|
|
|
|
 
|-
| <sup>218</sup>Th
| <sup>218</sup>Th
|
|
Baris 186: Baris 185:
|
|
|
|
 
|-
| rowspan=2|<sup>219</sup>Th
| rowspan=2|<sup>219</sup>Th
| rowspan=2|
| rowspan=2|
Baris 198: Baris 197:
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
 
|-
| β<sup>+</sup> (10<sup>−7</sup>%)
| β<sup>+</sup> (10<sup>−7</sup>%)
| <sup>219</sup>Ac
| <sup>219</sup>Ac
 
|-
| rowspan=2|<sup>220</sup>Th
| rowspan=2|<sup>220</sup>Th
| rowspan=2|
| rowspan=2|
Baris 213: Baris 212:
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
 
|-
| [[Penangkapan elektron|EC]] (2%)
| [[Penangkapan elektron|EC]] (2%)
| <sup>220</sup>Ac
| <sup>220</sup>Ac
 
|-
| <sup>221</sup>Th
| <sup>221</sup>Th
|
|
Baris 228: Baris 227:
|
|
|
|
 
|-
| rowspan=2|<sup>222</sup>Th
| rowspan=2|<sup>222</sup>Th
| rowspan=2|
| rowspan=2|
Baris 240: Baris 239:
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
 
|-
| EC (1,3%)
| EC (1,3%)
| <sup>222</sup>Ac
| <sup>222</sup>Ac
 
|-
| <sup>223</sup>Th
| <sup>223</sup>Th
|
|
Baris 255: Baris 254:
|
|
|
|
 
|-
| rowspan=3|<sup>224</sup>Th
| rowspan=3|<sup>224</sup>Th
| rowspan=3|
| rowspan=3|
Baris 267: Baris 266:
| rowspan=3|
| rowspan=3|
| rowspan=3|
| rowspan=3|
 
|-
| β<sup>+</sup>β<sup>+</sup> (langka)
| β<sup>+</sup>β<sup>+</sup> (langka)
| <sup>224</sup>Ra
| <sup>224</sup>Ra
 
|-
| CD (langka)
| CD (langka)
| '''<sup>208</sup>Pb'''<br>'''<sup>16</sup>O'''
| '''<sup>208</sup>Pb'''<br>'''<sup>16</sup>O'''
 
|-
| rowspan=2|<sup>225</sup>Th
| rowspan=2|<sup>225</sup>Th
| rowspan=2|
| rowspan=2|
Baris 285: Baris 284:
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
 
|-
| EC (10%)
| EC (10%)
| <sup>225</sup>Ac
| <sup>225</sup>Ac
 
|-
| <sup>226</sup>Th
| <sup>226</sup>Th
|
|
Baris 300: Baris 299:
|
|
|
|
 
|-
| <sup>227</sup>Th
| <sup>227</sup>Th
| Radioaktinium
| Radioaktinium
Baris 310: Baris 309:
| <sup>223</sup>Ra
| <sup>223</sup>Ra
| 1/2+
| 1/2+
| Renik
| Renik<ref>Produk peluruhan antara dari 235 U</ref>
|
|
 
|-
| rowspan=2|<sup>228</sup>Th
| rowspan=2|<sup>228</sup>Th
| rowspan=2|Radiotorium
| rowspan=2|Radiotorium
Baris 322: Baris 321:
| <sup>224</sup>Ra
| <sup>224</sup>Ra
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|Renik
| rowspan=2|Renik<ref>Produk peluruhan antara dari 232 Th</ref>
| rowspan=2|
| rowspan=2|
 
|-
| [[Peluruhan gugus|CD]] (1,3%)
| [[Peluruhan gugus|CD]] (1,3%)
| '''<sup>208</sup>Pb'''<br><sup>20</sup>O
| '''<sup>208</sup>Pb'''<br><sup>20</sup>O
 
|-
| <sup>229</sup>Th
| <sup>229</sup>Th
|
|
Baris 337: Baris 336:
| <sup>225</sup>Ra
| <sup>225</sup>Ra
| 5/2+
| 5/2+
| Renik
| Renik<ref>Produk peluruhan antara dari 237 Np</ref>
|
|
 
|-
| style="text-indent:1em" | <sup>229m</sup>Th
| style="text-indent:1em" | <sup>229m</sup>Th
|
|
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 8,3(2)&nbsp;eV
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 8,3(2)&nbsp;eV<ref>B. Seiferle. ''Energy of the 229 Th nuclear clock transition''. ''Nature''. 12 September 2019. Vol. 573 (7773). hlm. 243–246. doi:10.1038/s41586-019-1533-4.</ref>
| 7(1)&nbsp;μdtk
| 7(1)&nbsp;μdtk<ref>B. Seiferle. ''Lifetime measurement of the 229 Th nuclear isomer''. ''Phys. Rev. Lett''. 2017. Vol. 118 (4). hlm. 042501. doi:10.1103/PhysRevLett.118.042501.</ref>
| [[Isomer nuklir#Proses peluruhan|IT]]
| [[Isomer nuklir#Proses peluruhan|IT]]
| <sup>229</sup>Th
| <sup>229</sup>Th
Baris 349: Baris 348:
|
|
|
|
 
|-
| rowspan=3|<sup>230</sup>Th
| rowspan=3|<sup>230</sup>Th<ref>Digunakan dalam penanggalan uranium–torium</ref>
| rowspan=3|Ionium
| rowspan=3|Ionium
| rowspan=3 style="text-align:right" | 90
| rowspan=3 style="text-align:right" | 90
Baris 359: Baris 358:
| <sup>226</sup>Ra
| <sup>226</sup>Ra
| rowspan=3|0+
| rowspan=3|0+
| rowspan=3|0,0002(2)
| rowspan=3|0,0002(2)<ref>Produk peluruhan antara dari 238 U</ref>
| rowspan=3|
| rowspan=3|
 
|-
| CD (5,6 %)
| CD (5,6 %)
| <sup>206</sup>Hg<br><sup>24</sup>Ne
| <sup>206</sup>Hg<br><sup>24</sup>Ne
 
|-
| [[Pembelahan spontan|SF]] (5×10<sup>−11</sup>%)
| [[Pembelahan spontan|SF]] (5×10<sup>−11</sup>%)
| (beberapa)
| (beberapa)
 
|-
| rowspan=2|<sup>231</sup>Th
| rowspan=2|<sup>231</sup>Th
| rowspan=2|Uranium Y
| rowspan=2|Uranium Y
Baris 377: Baris 376:
| <sup>231</sup>Pa
| <sup>231</sup>Pa
| rowspan=2|5/2+
| rowspan=2|5/2+
| rowspan=2|Renik
| rowspan=2|Renik<ref>Produk peluruhan antara dari 235 U</ref>
| rowspan=2|
| rowspan=2|
 
|-
| α (10<sup>−8</sup>%)
| α (10<sup>−8</sup>%)
| <sup>227</sup>Ra
| <sup>227</sup>Ra
 
|-
| rowspan=4|[[Torium-232|<sup>232</sup>Th]]
| rowspan=4|[[Torium-232|<sup>232</sup>Th]]<ref>Radionuklida primordial</ref>
| rowspan=4|Torium
| rowspan=4|Torium
| rowspan=4 style="text-align:right" | 90
| rowspan=4 style="text-align:right" | 90
Baris 394: Baris 393:
| rowspan=4|0,9998(2)
| rowspan=4|0,9998(2)
| rowspan=4|
| rowspan=4|
 
|-
| β<sup>−</sup>β<sup>−</sup> (langka)
| β<sup>−</sup>β<sup>−</sup> (langka)
| <sup>232</sup>U
| <sup>232</sup>U
 
|-
| SF (1,1%)
| SF (1,1%)
| (beberapa)
| (beberapa)
 
|-
| CD (2,78%)
| CD (2,78%)
| <sup>182</sup>Yb<br><sup>26</sup>Ne<br><sup>24</sup>Ne
| <sup>182</sup>Yb<br><sup>26</sup>Ne<br><sup>24</sup>Ne
 
|-
| <sup>233</sup>Th
| <sup>233</sup>Th
|
|
Baris 415: Baris 414:
|
|
|
|
 
|-
| <sup>234</sup>Th
| <sup>234</sup>Th
| Uranium X<sub>1</sub>
| Uranium X<sub>1</sub>
Baris 425: Baris 424:
| <sup>234m</sup>Pa
| <sup>234m</sup>Pa
| 0+
| 0+
| Renik
| Renik<ref>Produk peluruhan antara dari 238 U</ref>
|
|
 
|-
| <sup>235</sup>Th
| <sup>235</sup>Th
|
|
Baris 439: Baris 438:
|
|
|
|
 
|-
| <sup>236</sup>Th
| <sup>236</sup>Th
|
|
Baris 451: Baris 450:
|
|
|
|
 
|-
| <sup>237</sup>Th
| <sup>237</sup>Th
|
|
Baris 463: Baris 462:
|
|
|
|
 
|-
| <sup>238</sup>Th
| <sup>238</sup>Th
|
|
Baris 475: Baris 474:
|
|
|
|


==Kegunaan==
==Kegunaan==
Baris 489: Baris 487:


===Lensa dispersi rendah===
===Lensa dispersi rendah===
Torium juga digunakan dalam unsur kaca tertentu dari lensa '''Aero-Ektar''' yang dibuat oleh Kodak selama Perang Dunia II. Jadi mereka agak radioaktif. Dua unsur kaca dalam lensa Aero-Ektar f/2,5 adalah 11% dan 13% torium menurut beratnya. Kacamata yang mengandung torium digunakan karena mereka memiliki indeks bias tinggi dengan dispersi rendah (variasi indeks dengan panjang gelombang), properti yang sangat diinginkan. Banyak lensa Aero-Ektar yang masih bertahan memiliki warna seperti teh, mungkin karena kerusakan radiasi pada kaca.
Torium juga digunakan dalam unsur kaca tertentu dari lensa '''Aero-Ektar''' yang dibuat oleh Kodak selama Perang Dunia II. Jadi mereka agak radioaktif.<ref>[http://new55project.blogspot.co.uk/2012/02/f25-aero-ektar-lenses.html f2.5 Aero Ektar Lenses ] Some images.</ref> Dua unsur kaca dalam lensa Aero-Ektar f/2,5 adalah 11% dan 13% torium menurut beratnya. Kacamata yang mengandung torium digunakan karena mereka memiliki indeks bias tinggi dengan dispersi rendah (variasi indeks dengan panjang gelombang), properti yang sangat diinginkan. Banyak lensa Aero-Ektar yang masih bertahan memiliki warna seperti teh, mungkin karena kerusakan radiasi pada kaca.


Lensa-lensa ini digunakan untuk pengintaian udara karena tingkat radiasinya tidak cukup tinggi untuk membuat film berkabut dalam waktu singkat. Hal ini akan menunjukkan tingkat radiasi yang cukup aman. Namun, bila tidak digunakan, akan lebih bijaksana untuk menyimpan lensa ini sejauh mungkin dari area yang biasanya dihuni; memungkinkan hubungan kuadrat terbalik untuk melemahkan radiasinya.
Lensa-lensa ini digunakan untuk pengintaian udara karena tingkat radiasinya tidak cukup tinggi untuk membuat film berkabut dalam waktu singkat. Hal ini akan menunjukkan tingkat radiasi yang cukup aman. Namun, bila tidak digunakan, akan lebih bijaksana untuk menyimpan lensa ini sejauh mungkin dari area yang biasanya dihuni; memungkinkan hubungan kuadrat terbalik untuk melemahkan radiasinya.<ref>Michael S. Briggs. [http://home.earthlink.net/~michaelbriggs/aeroektar/aeroektar.html Aero-Ektar Lenses]. 16 Januari 2002.</ref>


==Aktinida vs produk fisi==
==Aktinida vs produk fisi==
==Isotop penting==
==Isotop penting==
===Torium-228===
===Torium-228===
'''<sup>228</sup>Th''' adalah sebuah [[isotop]] [[torium]] dengan 138 [[neutron]]. Ia pernah bernama Radiotorium, karena kemunculannya dalam [[Deret radioaktif|rantai peluruhan]] [[torium-232]]. Ia memiliki [[waktu paruh]] 1,9116 tahun. Ia mengalami [[peluruhan alfa]] menjadi [[Radium-224|<sup>224</sup>Ra]]. Kadang-kadang ia meluruh dengan rute [[peluruhan gugus]] yang tidak biasa, memancarkan inti [[Oksigen-20|<sup>20</sup>O]] dan menghasilkan [[Timbal-208|<sup>208</sup>Pb]]. Ia adalah [[Produk peluruhan]] dari [[Uranium-232|<sup>232</sup>U]].
'''<sup>228</sup>Th''' adalah sebuah [[isotop]] [[torium]] dengan 138 [[neutron]]. Ia pernah bernama Radiotorium, karena kemunculannya dalam [[Deret radioaktif|rantai peluruhan]] [[torium-232]]. Ia memiliki [[waktu paruh]] 1,9116 tahun. Ia mengalami [[peluruhan alfa]] menjadi [[Radium-224|<sup>224</sup>Ra]]. Kadang-kadang ia meluruh dengan rute [[peluruhan gugus]] yang tidak biasa, memancarkan inti [[Oksigen-20|<sup>20</sup>O]] dan menghasilkan [[Timbal-208|<sup>208</sup>Pb]]. Ia adalah [[Produk peluruhan]] dari [[Uranium-232|<sup>232</sup>U]].
Baris 504: Baris 499:


===Torium-229===
===Torium-229===
'''<sup>229</sup>Th''' adalah sebuah [[isotop]] [[Peluruhan radioaktif|radioaktif]] [[torium]] yang meluruh melalui emisi [[Partikel alfa|alfa]] dengan waktu paruh 7917 tahun.
'''<sup>229</sup>Th''' adalah sebuah [[isotop]] [[Peluruhan radioaktif|radioaktif]] [[torium]] yang meluruh melalui emisi [[Partikel alfa|alfa]] dengan waktu paruh 7917 tahun.<ref>[https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Isotop+torium&oldid=29343567 sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia]</ref>
<sup>229</sup>Th dihasilkan oleh peluruhan [[uranium-233]], dan kegunaan utamanya adalah untuk produksi [[Kedokteran nuklir|isotop medis]] [[aktinium-225]] dan [[bismut-213]].
<sup>229</sup>Th dihasilkan oleh peluruhan [[uranium-233]], dan kegunaan utamanya adalah untuk produksi [[Kedokteran nuklir|isotop medis]] [[aktinium-225]] dan [[bismut-213]].<ref>[http://www.ne.doe.gov/pdfFiles/U233RptConMarch2001.pdf Report to Congress on the extraction of medical isotopes from U-233] . Kementerian Energi AS. Maret 2001</ref>


====Torium-229m====
====Torium-229m====
Pada tahun 1976, [[Spektroskopi gamma|spektroskopi sinar gamma]] pertama kali mengindikasikan bahwa <sup>229</sup>Th memiliki sebuah [[isomer nuklir]], <sup>229m</sup>Th, dengan energi eksitasi yang sangat rendah. Pada saat itu energinya disimpulkan di bawah 100 eV, murni berdasarkan non-pengamatan peluruhan langsung isomer. Namun, pada tahun 1990, pengukuran lebih lanjut mengarah pada kesimpulan bahwa energinya hampir pasti di bawah 10 eV, membuat isomer ini menjadi salah satu isomer dengan energi eksitasi terendah yang diketahui. Pada tahun-tahun berikutnya, energinya dibatasi lebih lanjut menjadi 3,5&nbsp;±&nbsp;1,0 eV, yang untuk waktu yang lama merupakan nilai energi yang diterima.
Pada tahun 1976, [[Spektroskopi gamma|spektroskopi sinar gamma]] pertama kali mengindikasikan bahwa <sup>229</sup>Th memiliki sebuah [[isomer nuklir]], <sup>229m</sup>Th, dengan energi eksitasi yang sangat rendah.<ref>L.A. Kroger. [https://archive.org/details/sim_nuclear-physics-a_nuclear-physics_1976-03-08_259_1/page/29 Features of the low energy level scheme of 229 Th as observed in the α decay of 233 U]. ''Nucl. Phys. A''. 1976. Vol. 259 (1). hlm. 29–60. doi:10.1016/0375-9474(76)90494-2.</ref> Pada saat itu energinya disimpulkan di bawah 100 eV, murni berdasarkan non-pengamatan peluruhan langsung isomer. Namun, pada tahun 1990, pengukuran lebih lanjut mengarah pada kesimpulan bahwa energinya hampir pasti di bawah 10 eV,<ref>Reich, C. W. [https://zenodo.org/record/1233878 Energy separation of the doublet of intrinsic states at the ground state of 229 Th]. ''Phys. Rev. Lett''. American Physical Society. Januari 1990. Vol. 64 (3). hlm. 271–273. doi:10.1103/PhysRevLett.64.271.</ref> membuat isomer ini menjadi salah satu isomer dengan energi eksitasi terendah yang diketahui. Pada tahun-tahun berikutnya, energinya dibatasi lebih lanjut menjadi 3,5&nbsp;±&nbsp;1,0 eV, yang untuk waktu yang lama merupakan nilai energi yang diterima.<ref>R. G. Helmer. [https://zenodo.org/record/1233767 An Excited State of 229 Th at 3.5 eV]. ''Physical Review C''. April 1994. Vol. 49 (4). hlm. 1845–1858. doi:10.1103/PhysRevC.49.1845.</ref>
Energi rendah seperti itu segera membangkitkan minat karena secara konseptual memungkinkan eksitasi laser langsung dari keadaan nuklir, yang mengarah ke beberapa aplikasi potensial yang menarik, misalnya pengembangan [[jam atom]] dengan keakuratan sangat tinggi atau sebagai [[qubit]] untuk [[komputasi kuantum]].
Energi rendah seperti itu segera membangkitkan minat karena secara konseptual memungkinkan eksitasi laser langsung dari keadaan nuklir,<ref>E.V. Tkalya. ''Processes of the nuclear isomer 229m Th(3/2 + , 3.5±1.0 eV) Resonant excitation by optical photons''. ''Physica Scripta''. 1996. Vol. 53 (3). hlm. 296–299. doi:10.1088/0031-8949/53/3/003.</ref> yang mengarah ke beberapa aplikasi potensial yang menarik, misalnya pengembangan [[jam atom]] dengan keakuratan sangat tinggi<ref>E. Peik. [http://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/fachabteilungen/abteilung_4/4.4_zeit_und_frequenz/pdf/th001.pdf Nuclear laser spectroscopy of the 3.5 eV transition in 229 Th]. ''Europhysics Letters''. 15 Januari 2003. Vol. 61 (2). hlm. 181–186. doi:10.1209/epl/i2003-00210-x.</ref><ref>C. Campbell. ''A single ion nuclear clock for metrology at the 19th decimal place''. ''Phys. Rev. Lett''. 2012. Vol. 108 (12). hlm. 120802. doi:10.1103/PhysRevLett.108.120802.</ref> atau sebagai [[qubit]] untuk [[komputasi kuantum]].<ref>S. Raeder. ''Resonance ionization spectroscopy of thorium isotopes - towards a laser spectroscopic identification of the low-lying 7.6 eV isomer of 229 Th''. ''J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys''. 2011. Vol. 44 (16). hlm. 165005. doi:10.1088/0953-4075/44/16/165005.</ref>


Eksitasi laser nuklir <sup>229m</sup>Th dan juga pengembangan jam nuklir sejauh ini terhambat oleh pengetahuan yang tidak memadai tentang sifat isomer tersebut. Pengetahuan yang tepat tentang energi isomer sangat penting dalam konteks ini, karena menentukan teknologi laser yang diperlukan dan mempersingkat waktu pemindaian saat mencari eksitasi langsung. Hal ini memicu banyak penyelidikan, baik teoretis maupun eksperimental, mencoba menentukan energi transisi secara tepat dan untuk menentukan sifat lain dari keadaan isomer <sup>229</sup>Th (seperti masa pakai dan momen magnet).
Eksitasi laser nuklir <sup>229m</sup>Th dan juga pengembangan jam nuklir sejauh ini terhambat oleh pengetahuan yang tidak memadai tentang sifat isomer tersebut. Pengetahuan yang tepat tentang energi isomer sangat penting dalam konteks ini, karena menentukan teknologi laser yang diperlukan dan mempersingkat waktu pemindaian saat mencari eksitasi langsung. Hal ini memicu banyak penyelidikan, baik teoretis maupun eksperimental, mencoba menentukan energi transisi secara tepat dan untuk menentukan sifat lain dari keadaan isomer <sup>229</sup>Th (seperti masa pakai dan momen magnet).<ref>Lars von der Wense. ''Towards a 229 Th-based nuclear clock''. ''Measurement Techniques''. Maret 2018. Vol. 60 (12). hlm. 1178–1192. doi:10.1007/s11018-018-1337-1.</ref>


Pengamatan langsung foton yang dipancarkan dalam peluruhan isomer akan membantu secara signifikan untuk menentukan nilai energi isomer. Sayangnya, hingga hari ini, belum ada laporan yang sepenuhnya meyakinkan tentang pendeteksian foton yang dipancarkan dalam peluruhan <sup>229m</sup>Th. Sebagai gantinya, pengukuran spektroskopi sinar gama yang ditingkatkan menggunakan mikrokalorimeter sinar-X resolusi tinggi yang canggih dilakukan pada tahun 2007, menghasilkan nilai baru untuk energi transisi E = 7,6&nbsp;±&nbsp;0,5&nbsp;eV, dikoreksi menjadi E = 7,8&nbsp;±&nbsp;0,5&nbsp;eV pada tahun 2009. Pergeseran energi isomer dari 3,5 eV ke 7,8 eV mungkin menjelaskan mengapa beberapa upaya awal untuk mengamati transisi secara langsung tidak berhasil. Namun, sebagian besar pencarian terbaru untuk cahaya yang dipancarkan dalam peluruhan isomer gagal untuk mengamati sinyal apapun, menunjuk ke arah saluran peluruhan non-radiatif yang berpotensi kuat. Deteksi langsung foton yang dipancarkan dalam peluruhan isomer diklaim pada 2012 dan sekali lagi pada 2018. Namun, kedua laporan tersebut saat ini menjadi bahan diskusi kontroversial di dalam komunitas.
Pengamatan langsung foton yang dipancarkan dalam peluruhan isomer akan membantu secara signifikan untuk menentukan nilai energi isomer. Sayangnya, hingga hari ini, belum ada laporan yang sepenuhnya meyakinkan tentang pendeteksian foton yang dipancarkan dalam peluruhan <sup>229m</sup>Th. Sebagai gantinya, pengukuran spektroskopi sinar gama yang ditingkatkan menggunakan mikrokalorimeter sinar-X resolusi tinggi yang canggih dilakukan pada tahun 2007, menghasilkan nilai baru untuk energi transisi E = 7,6&nbsp;±&nbsp;0,5&nbsp;eV,<ref>B. R. Beck. [https://semanticscholar.org/paper/351420ab30bbc57e7d463ab889d8c8562074f978 Energy splitting in the ground state doublet in the nucleus 229 Th]. ''Physical Review Letters''. 6 April 2007. Vol. 98 (14). hlm. 142501. doi:10.1103/PhysRevLett.98.142501.</ref> dikoreksi menjadi E = 7,8&nbsp;±&nbsp;0,5&nbsp;eV pada tahun 2009.<ref>[https://e-reports-ext.llnl.gov/pdf/375773.pdf Improved value for the energy splitting of the ground-state doublet in the nucleus 229 Th]. 30 Juli 2009.</ref> Pergeseran energi isomer dari 3,5 eV ke 7,8 eV mungkin menjelaskan mengapa beberapa upaya awal untuk mengamati transisi secara langsung tidak berhasil. Namun, sebagian besar pencarian terbaru untuk cahaya yang dipancarkan dalam peluruhan isomer gagal untuk mengamati sinyal apapun,<ref>Justin Jeet. ''Results of a Direct Search Using Synchrotron Radiation for the Low-Energy''. ''Physical Review Letters''. 23 Juni 2015. Vol. 114 (25). hlm. 253001. doi:10.1103/physrevlett.114.253001.</ref><ref>A. Yamaguchi. ''Experimental search for the low-energy nuclear transition in 229 Th with undulator radiation''. ''New Journal of Physics''. Mei 2015. Vol. 17 (5). hlm. 053053. doi:10.1088/1367-2630/17/5/053053.</ref><ref>L. von der Wense. [https://edoc.ub.uni-muenchen.de/20492/7/Wense_Lars_von_der.pdf On the direct detection of 229m Th]. ''Springer Theses, Berlin''. 2018. ISBN 978-3-319-70461-6.</ref><ref>S. Stellmer. ''On an attempt to optically excite the nuclear isomer in Th-229''. ''Phys. Rev. A''. 2018. Vol. 97 (6). hlm. 062506. doi:10.1103/PhysRevA.97.062506.</ref> menunjuk ke arah saluran peluruhan non-radiatif yang berpotensi kuat. Deteksi langsung foton yang dipancarkan dalam peluruhan isomer diklaim pada 2012<ref>Xinxin Zhao. ''Observation of the Deexcitation of the 229m Th Nuclear Isomer''. ''Physical Review Letters''. 2012. Vol. 109 (16). hlm. 160801. doi:10.1103/PhysRevLett.109.160801.</ref> dan sekali lagi pada 2018.<ref>P. V. Borisyuk. ''Excitation of 229 Th nuclei in laser plasma: the energy and half-life of the low-lying isomeric state''. 2018-04-01.</ref> Namun, kedua laporan tersebut saat ini menjadi bahan diskusi kontroversial di dalam komunitas.<ref>Ekkehard Peik. ''Comment on "Observation of the Deexcitation of the 229m Th Nuclear Isomer"''. ''Physical Review Letters''. 3 Juli 2013. Vol. 111 (1). hlm. 018901. doi:10.1103/PhysRevLett.111.018901.</ref><ref>P G Thirolf. ''The 229-thorium isomer: doorway to the road from the atomic clock to the nuclear clock''. ''Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics''. 28 Oktober 2019. Vol. 52 (20). hlm. 203001. doi:10.1088/1361-6455/ab29b8.</ref>


Deteksi langsung elektron yang dipancarkan di saluran peluruhan [[konversi internal]] <sup>229m</sup>Th dicapai pada tahun 2016. Namun, pada saat itu energi transisi isomer ini hanya dapat dibatasi secara lemah menjadi antara 6,3 dan 18,3 eV. Akhirnya, pada tahun 2019, spektroskopi elektron non-optik dari elektron konversi internal yang dipancarkan dalam peluruhan isomer memungkinkan penentuan energi eksitasi isomer ini menjadi , yang merupakan nilai energi paling tepat saat ini. Namun, nilai ini tampak bertentangan dengan pracetak 2018 yang menunjukkan bahwa sinyal serupa seperti foton VUV xenon 8,4 eV dapat ditampilkan, tetapi dengan sekitar  lebih sedikit energi dan masa pakai 1880 detik. Dalam makalah itu, <sup>229</sup>Th disematkan dalam [[silikon dioksida|SiO<sub>2</sub>]], mungkin menghasilkan pergeseran energi dan mengubah masa pakai, meskipun keadaan yang terlibat terutama nuklir, melindungi mereka dari interaksi elektronik.
Deteksi langsung elektron yang dipancarkan di saluran peluruhan [[konversi internal]] <sup>229m</sup>Th dicapai pada tahun 2016.<ref>Lars von der Wense. [https://archive.org/details/nature-uk_2016-05-05_533_7601/page/47 Direct detection of the 229 Th nuclear clock transition]. ''Nature''. 5 Mei 2016. Vol. 533 (7601). hlm. 47–51. doi:10.1038/nature17669.</ref> Namun, pada saat itu energi transisi isomer ini hanya dapat dibatasi secara lemah menjadi antara 6,3 dan 18,3 eV. Akhirnya, pada tahun 2019, spektroskopi elektron non-optik dari elektron konversi internal yang dipancarkan dalam peluruhan isomer memungkinkan penentuan energi eksitasi isomer ini menjadi , yang merupakan nilai energi paling tepat saat ini.<ref>B. Seiferle. ''Energy of the 229 Th nuclear clock transition''. ''Nature''. 12 September 2019. Vol. 573 (7773). hlm. 243–246. doi:10.1038/s41586-019-1533-4.</ref> Namun, nilai ini tampak bertentangan dengan pracetak 2018 yang menunjukkan bahwa sinyal serupa seperti foton VUV xenon 8,4 eV dapat ditampilkan, tetapi dengan sekitar  lebih sedikit energi dan masa pakai 1880 detik.<ref>P. V. Borisyuk. ''Excitation of 229 Th nuclei in laser plasma: the energy and half-life of the low-lying isomeric state''. 2018-04-01.</ref> Dalam makalah itu, <sup>229</sup>Th disematkan dalam [[silikon dioksida|SiO<sub>2</sub>]], mungkin menghasilkan pergeseran energi dan mengubah masa pakai, meskipun keadaan yang terlibat terutama nuklir, melindungi mereka dari interaksi elektronik.


Sebagai kekhasan energi eksitasi yang sangat rendah, masa pakai <sup>229m</sup>Th sangat bergantung pada lingkungan elektronik nukleus. Dalam ion <sup>229</sup>Th, saluran peluruhan konversi internal dilarang secara energik, karena energi isomerik berada di bawah energi yang diperlukan untuk ionisasi Th<sup>+</sup> lebih lanjut. Hal ini menyebabkan masa pakai yang mungkin mendekati masa pakai radiasi <sup>229m</sup>Th, yang tidak ada pengukurannya, tetapi secara teoretis diprediksi berada dalam kisaran antara 10<sup>3</sup> hingga 10<sup>4</sup> detik. Secara eksperimental, untuk ion <sup>229m</sup>Th<sup>2+</sup> dan <sup>229m</sup>Th<sup>3+</sup>, ditemukan masa hidup isomer lebih dari 1 menit. Berlawanan dengan itu, dalam atom <sup>229</sup>Th netral, saluran peluruhan konversi internal diizinkan, yang mengarah ke masa hidup isomer yang berkurang 9 kali lipat menjadi sekitar 10 mikrodetik. Masa pakai dalam kisaran beberapa mikrodetik memang dikonfirmasi pada tahun 2017 untuk atom <sup>229m</sup>Th netral terikat permukaan, berdasarkan deteksi sinyal peluruhan konversi internal.
Sebagai kekhasan energi eksitasi yang sangat rendah, masa pakai <sup>229m</sup>Th sangat bergantung pada lingkungan elektronik nukleus. Dalam ion <sup>229</sup>Th, saluran peluruhan konversi internal dilarang secara energik, karena energi isomerik berada di bawah energi yang diperlukan untuk ionisasi Th<sup>+</sup> lebih lanjut. Hal ini menyebabkan masa pakai yang mungkin mendekati masa pakai radiasi <sup>229m</sup>Th, yang tidak ada pengukurannya, tetapi secara teoretis diprediksi berada dalam kisaran antara 10<sup>3</sup> hingga 10<sup>4</sup> detik.<ref>E.V. Tkalya. ''Radiative lifetime and energy of the low-energy isomeric level in 229 Th''. ''Phys. Rev. C''. 2015. Vol. 92 (5). hlm. 054324. doi:10.1103/PhysRevC.92.054324.</ref><ref>N. Minkov. ''Reduced transition probabilities for the gamma decay of the 7.8 eV isomer in 229m Th''. ''Phys. Rev. Lett''. 2017. Vol. 118 (21). hlm. 212501. doi:10.1103/PhysRevLett.118.212501.</ref> Secara eksperimental, untuk ion <sup>229m</sup>Th<sup>2+</sup> dan <sup>229m</sup>Th<sup>3+</sup>, ditemukan masa hidup isomer lebih dari 1 menit.<ref>Lars von der Wense. [https://archive.org/details/nature-uk_2016-05-05_533_7601/page/47 Direct detection of the 229 Th nuclear clock transition]. ''Nature''. 5 Mei 2016. Vol. 533 (7601). hlm. 47–51. doi:10.1038/nature17669.</ref> Berlawanan dengan itu, dalam atom <sup>229</sup>Th netral, saluran peluruhan konversi internal diizinkan, yang mengarah ke masa hidup isomer yang berkurang 9 kali lipat menjadi sekitar 10 mikrodetik.<ref>F.F. Karpeshin. ''Impact of the electron environment on the lifetime of the 229 Th m low-lying isomer''. ''Phys. Rev. C''. 2007. Vol. 76 (5). hlm. 054313. doi:10.1103/PhysRevC.76.054313.</ref><ref>E.V. Tkalya. ''Radiative lifetime and energy of the low-energy isomeric level in 229 Th''. ''Phys. Rev. C''. 2015. Vol. 92 (5). hlm. 054324. doi:10.1103/PhysRevC.92.054324.</ref> Masa pakai dalam kisaran beberapa mikrodetik memang dikonfirmasi pada tahun 2017 untuk atom <sup>229m</sup>Th netral terikat permukaan, berdasarkan deteksi sinyal peluruhan konversi internal.<ref>B. Seiferle. ''Lifetime measurement of the 229 Th nuclear isomer''. ''Phys. Rev. Lett''. 2017. Vol. 118 (4). hlm. 042501. doi:10.1103/PhysRevLett.118.042501.</ref>


Dalam percobaan tahun 2018, dimungkinkan untuk melakukan karakterisasi spektroskopi laser pertama dari sifat nuklir <sup>229m</sup>Th. Dalam percobaan ini, [[spektroskopi|spektroskopi laser]] kulit atom <sup>229</sup>Th dilakukan menggunakan awan ion <sup>229</sup>Th<sup>2+</sup> dengan 2% ion dalam keadaan tereksitasi nuklir. Hal ini memungkinkan penyelidikan pergeseran ''hyperfine'' yang disebabkan oleh keadaan spin nuklir yang berbeda dari tanah dan keadaan isomer. Dengan cara ini, nilai eksperimen pertama untuk dipol magnetik dan momen kuadrupol listrik <sup>229m</sup>Th dapat disimpulkan.
Dalam percobaan tahun 2018, dimungkinkan untuk melakukan karakterisasi spektroskopi laser pertama dari sifat nuklir <sup>229m</sup>Th.<ref>J. Thielking. [https://archive.org/details/nature-uk_2018-04-19_556_7701/page/321 Laser spectroscopic characterization of the nuclear-clock isomer 229m Th]. ''Nature''. 2018. Vol. 556 (7701). hlm. 321–325. doi:10.1038/s41586-018-0011-8.</ref> Dalam percobaan ini, [[spektroskopi|spektroskopi laser]] kulit atom <sup>229</sup>Th dilakukan menggunakan awan ion <sup>229</sup>Th<sup>2+</sup> dengan 2% ion dalam keadaan tereksitasi nuklir. Hal ini memungkinkan penyelidikan pergeseran ''hyperfine'' yang disebabkan oleh keadaan spin nuklir yang berbeda dari tanah dan keadaan isomer. Dengan cara ini, nilai eksperimen pertama untuk dipol magnetik dan momen kuadrupol listrik <sup>229m</sup>Th dapat disimpulkan.


Pada tahun 2019, energi eksitasi isomer ini dibatasi menjadi  berdasarkan deteksi langsung elektron konversi internal dan populasi aman <sup>229m</sup>Th dari keadaan dasar nuklir dicapai dengan eksitasi keadaan tereksitasi nuklir 29 keV melalui sinkrotron radiasi.  Pengukuran tambahan oleh kelompok yang berbeda pada tahun 2020 menghasilkan angka  ( panjang gelombang).  Menggabungkan pengukuran ini, kami memiliki energi transisi yang diperkirakan sebesar .
Pada tahun 2019, energi eksitasi isomer ini dibatasi menjadi  berdasarkan deteksi langsung elektron konversi internal<ref>B. Seiferle. ''Energy of the 229 Th nuclear clock transition''. ''Nature''. 12 September 2019. Vol. 573 (7773). hlm. 243–246. doi:10.1038/s41586-019-1533-4.</ref> dan populasi aman <sup>229m</sup>Th dari keadaan dasar nuklir dicapai dengan eksitasi keadaan tereksitasi nuklir 29 keV melalui sinkrotron radiasi.<ref>T. Masuda. ''X-ray pumping of the 229 Th nuclear clock isomer''. ''Nature''. 12 September 2019. Vol. 573 (7773). hlm. 238–242. doi:10.1038/s41586-019-1542-3.</ref> Pengukuran tambahan oleh kelompok yang berbeda pada tahun 2020 menghasilkan angka  ( panjang gelombang).<ref>Tomas Sikorsky. ''Measurement of the 229 Th Isomer Energy with a Magnetic Microcalorimeter''. ''Physical Review Letters''. 2 Oktober 2020. Vol. 125 (14). hlm. 142503. doi:10.1103/PhysRevLett.125.142503.</ref> Menggabungkan pengukuran ini, kami memiliki energi transisi yang diperkirakan sebesar .<ref>Lars von der Wense. [https://physics.aps.org/articles/v13/152 Ticking Toward a Nuclear Clock]. ''Physics''. 28 September 2020. Vol. 13. hlm. 152.</ref>


Keadaan tereksitasi sebesar 29.189,93 eV dari <sup>229</sup>Th meluruh ke keadaan isomer dengan probabilitas 90%. Kedua pengukuran tersebut merupakan langkah penting selanjutnya menuju pengembangan jam nuklir. Eksperimen spektroskopi gamma juga mengkonfirmasi pemisahan energi 8,3 eV dari jarak ke level 29.189,93 eV. 8,28&nbsp;eV (150&nbsp;nm) dapat dicapai sebagai harmonik ke-7 dari laser serat iterbium dengan sisir frekuensi VUV. Pencocokan fase gelombang kontinu untuk pembangkitan harmonik mungkin tersedia.
Keadaan tereksitasi sebesar 29.189,93 eV dari <sup>229</sup>Th meluruh ke keadaan isomer dengan probabilitas 90%. Kedua pengukuran tersebut merupakan langkah penting selanjutnya menuju pengembangan jam nuklir. Eksperimen spektroskopi gamma juga mengkonfirmasi pemisahan energi 8,3 eV dari jarak ke level 29.189,93 eV.<ref>A. Yamaguchi. ''Energy of the 229 Th Nuclear Clock Isomer Determined by Absolute γ-ray Energy Difference''. ''Physical Review Letters''. 26 November 2019. Vol. 123 (22). hlm. 222501. doi:10.1103/PhysRevLett.123.222501.</ref> 8,28&nbsp;eV (150&nbsp;nm) dapat dicapai sebagai harmonik ke-7 dari laser serat iterbium dengan sisir frekuensi VUV.<ref>Akira Ozawa. ''High average power coherent vuv generation at 10 MHz repetition frequency by intracavity high harmonic generation''. ''Optics Express''. 15 Juni 2015. Vol. 23 (12). hlm. 15107–18. doi:10.1364/OE.23.015107.</ref><ref>Lars von der Wense. ''Concepts for direct frequency-comb spectroscopy of 229m Th and an internal-conversion-based solid-state nuclear clock''. ''The European Physical Journal D''. 2020. Vol. 74 (7). hlm. 146. doi:10.1140/epjd/e2020-100582-5.</ref><ref>Akira Ozawa. ''vuv frequency-comb spectroscopy of atomic xenon''. ''Physical Review A''. 19 Februari 2013. Vol. 87 (2). hlm. 022507. doi:10.1103/PhysRevA.87.022507.</ref> Pencocokan fase gelombang kontinu untuk pembangkitan harmonik mungkin tersedia.<ref>Tomoharu Nakazato. ''Phase-matched frequency conversion below 150 nm in KBe 2 BO 3 F 2''. ''Optics Express''. 25 Juli 2016. Vol. 24 (15). hlm. 17149–58. doi:10.1364/OE.24.017149.</ref>


===Torium-230===
===Torium-230===
Baris 529: Baris 524:


===Torium-231===
===Torium-231===
'''<sup>231</sup>Th''' memiliki 141 [[neutron]]. Ia adalah [[produk peluruhan]] dari [[uranium-235]]. Ia ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil di [[Bumi]] dan memiliki [[waktu paruh]] 25,5 jam. Ketika meluruh, ia memancarkan [[Partikel beta|sinar beta]] dan membentuk [[protaktinium-231]]. Ia memiliki [[energi peluruhan]] 0,39 MeV. Ia juga memiliki [[Massa atom|massa]] 231,0363043 gram/mol.
'''<sup>231</sup>Th''' memiliki 141 [[neutron]]. Ia adalah [[produk peluruhan]] dari [[uranium-235]]. Ia ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil di [[Bumi]] dan memiliki [[waktu paruh]] 25,5 jam.<ref>G. B. Knight. [https://archive.org/details/sim_physical-review_1949-01-01_75_1/page/34 Radiations of Uranium Y]. ''Physical Review''. 1 Januari 1949. Vol. 75 (1). hlm. 34–38. doi:10.1103/PhysRev.75.34.</ref> Ketika meluruh, ia memancarkan [[Partikel beta|sinar beta]] dan membentuk [[protaktinium-231]]. Ia memiliki [[energi peluruhan]] 0,39 MeV. Ia juga memiliki [[Massa atom|massa]] 231,0363043 gram/mol.


===Torium-232===
===Torium-232===
'''<sup>232</sup>Th''' adalah satu-satunya [[nuklida primordial]] [[torium]] dan secara efektif menyusun semua torium alami, dengan [[isotop]] torium lain yang hanya muncul dalam jumlah kecil sebagai [[produk peluruhan]] [[uranium]] dan torium yang berumur pendek.<ref>Isotopes Project Home Page, Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley. [http://ie.lbl.gov/education/parent/Th_iso.htm Isotopes of Thorium (Z=90)].</ref>
Isotop ini meluruh dengan [[peluruhan alfa]] dengan [[waktu paruh]] 1,405 tahun, lebih dari tiga kali [[usia Bumi]] dan kira-kira [[umur alam semesta|usia alam semesta]]. [[Deret radioaktif|Rantai peluruhan]]nya adalah [[Deret radioaktif#Deret torium|deret torium]], yang berakhir pada [[timbal-208]]. Sisa dari rantainya berjalan cepat; waktu paruh terpanjang di dalamnya adalah 5,75 tahun untuk [[radium-228]] dan 1,91 tahun untuk [[#Torium-228|torium-228]], dengan semua waktu paruh lainnya berjumlah kurang dari 15 hari.<ref>Rutherford Appleton Laboratory. [http://hepwww.rl.ac.uk/ukdmc/Radioactivity/Th_chain/Th_chain.html Th-232 Decay Chain].</ref>


'''<sup>232</sup>Th''' adalah satu-satunya [[nuklida primordial]] [[torium]] dan secara efektif menyusun semua torium alami, dengan [[isotop]] torium lain yang hanya muncul dalam jumlah kecil sebagai [[produk peluruhan]] [[uranium]] dan torium yang berumur pendek.
<sup>232</sup>Th adalah [[bahan subur]] yang mampu [[Tangkapan neutron|menyerap]] sebuah [[neutron]] dan mengalami [[transmutasi]] menjadi [[nuklida]] [[Bahan fisil|fisil]] [[uranium-233]], yang merupakan dasar dari [[siklus bahan bakar torium]].<ref>Asosiasi Nuklir Dunia. [http://www.world-nuclear.org/info/inf62.html Thorium].</ref>
Isotop ini meluruh dengan [[peluruhan alfa]] dengan [[waktu paruh]] 1,405 tahun, lebih dari tiga kali [[usia Bumi]] dan kira-kira [[umur alam semesta|usia alam semesta]]. [[Deret radioaktif|Rantai peluruhan]]nya adalah [[Deret radioaktif#Deret torium|deret torium]], yang berakhir pada [[timbal-208]]. Sisa dari rantainya berjalan cepat; waktu paruh terpanjang di dalamnya adalah 5,75 tahun untuk [[radium-228]] dan 1,91 tahun untuk [[#Torium-228|torium-228]], dengan semua waktu paruh lainnya berjumlah kurang dari 15 hari.
Dalam bentuk [[Thorotrast]], sebuah [[suspensi]] [[torium dioksida]], ia digunakan sebagai [[Bahan kontras|media kontras]] dalam diagnostik [[sinar-X]] awal. Torium-232 sekarang diklasifikasikan sebagai [[karsinogen]]ik.<ref>Alyssa M Krasinskas. ''Redistribution of thorotrast into a liver allograft several years following transplantation: a case report''. ''Mod. Pathol''. 2004. Vol. 17 (1). hlm. 117–120. doi:10.1038/modpathol.3800008.</ref>
 
<sup>232</sup>Th adalah [[bahan subur]] yang mampu [[Tangkapan neutron|menyerap]] sebuah [[neutron]] dan mengalami [[transmutasi]] menjadi [[nuklida]] [[Bahan fisil|fisil]] [[uranium-233]], yang merupakan dasar dari [[siklus bahan bakar torium]].
Dalam bentuk [[Thorotrast]], sebuah [[suspensi]] [[torium dioksida]], ia digunakan sebagai [[Bahan kontras|media kontras]] dalam diagnostik [[sinar-X]] awal. Torium-232 sekarang diklasifikasikan sebagai [[karsinogen]]ik.


===Torium-233===
===Torium-233===
'''<sup>233</sup>Th''' adalah [[isotop]] [[torium]] yang meluruh menjadi [[protaktinium-233]] melalui [[peluruhan beta]]. Ia memiliki [[waktu paruh]] 21,83 menit.
'''<sup>233</sup>Th''' adalah [[isotop]] [[torium]] yang meluruh menjadi [[protaktinium-233]] melalui [[peluruhan beta]]. Ia memiliki [[waktu paruh]] 21,83 menit.<ref>Audi Georges. [http://hal.in2p3.fr/in2p3-00014184/file/democrite-00014184.pdf The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties]. ''Nuclear Physics A''. Atomic Mass Data Center. 2003. Vol. 729 (1). hlm. 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.</ref>


===Torium-234===
===Torium-234===
'''<sup>234</sup>Th''' adalah sebuah [[isotop]] [[torium]] yang [[Inti atom|inti]]nya mengandung 144 [[neutron]]. <sup>234</sup>Th memiliki [[waktu paruh]] 24,1 hari, dan ketika meluruh, ia memancarkan [[partikel beta]], dan dengan melakukan itu, ia [[Transmutasi|berubah]] menjadi [[protaktinium-234]]. <sup>234</sup>Th memiliki massa 234,0436 [[Dalton (satuan)|sma]] (satuan massa atom), dan memiliki energi peluruhan sekitar 270&nbsp;keV ([[Elektronvolt|kiloelektronvolt]]). [[Uranium-238]] biasanya meluruh menjadi isotop torium ini (walaupun dalam kasus yang jarang dapat mengalami [[Pembelahan spontan|fisi spontan]] sebagai gantinya).
'''<sup>234</sup>Th''' adalah sebuah [[isotop]] [[torium]] yang [[Inti atom|inti]]nya mengandung 144 [[neutron]]. <sup>234</sup>Th memiliki [[waktu paruh]] 24,1 hari, dan ketika meluruh, ia memancarkan [[partikel beta]], dan dengan melakukan itu, ia [[Transmutasi|berubah]] menjadi [[protaktinium-234]]. <sup>234</sup>Th memiliki massa 234,0436 [[Dalton (satuan)|sma]] (satuan massa atom), dan memiliki energi peluruhan sekitar 270&nbsp;keV ([[Elektronvolt|kiloelektronvolt]]). [[Uranium-238]] biasanya meluruh menjadi isotop torium ini (walaupun dalam kasus yang jarang dapat mengalami [[Pembelahan spontan|fisi spontan]] sebagai gantinya).


==Referensi==
== Referensi ==
 
<references />
* Massa isotop dari:
**
* Komposisi isotop dan massa atom standar dari:
**
**
*Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.
**
**
**
 
 


== Sumber dan atribusi ==
== Sumber dan atribusi ==


Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Isotop+torium&oldid=29343567 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29343567 (2026-06-14T02:49:56Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.
Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Isotop+torium&oldid=29343567 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29343567 (2026-06-14T02:49:56Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.
<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 -->

Revisi terkini sejak 28 Agustus 2026 08.56

Torium (90Th) memiliki tujuh isotop alami, tetapi tidak ada satu pun yang stabil. Salah satu isotop, 232Th, secara relatif stabil, dengan waktu paruh 1,405 tahun, jauh lebih lama daripada usia Bumi, dan bahkan sedikit lebih lama daripada usia alam semesta yang diterima secara umum. Isotop ini membentuk hampir semua torium alami, sehingga torium dianggap mononuklida. Namun, pada tahun 2013, IUPAC mengklasifikasi ulang torium sebagai binuklida, karena kandungan 230Th yang besar di air laut dalam. Torium memiliki komposisi isotop terestrial yang khas dan dengan demikian berat atom standarnya dapat diberikan.

Tiga puluh satu radioisotop telah dikarakterisasi, dengan yang paling stabil adalah 232Th, 230Th dengan waktu paruh 75.380 tahun, 229Th dengan waktu paruh 7.917 tahun,[1] dan 228Th dengan waktu paruh 1,92 tahun. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari tiga puluh hari dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari sepuluh menit. Salah satu isotop, 229Th, memiliki isomer nuklir (atau keadaan metastabil) dengan energi eksitasi yang sangat rendah,[2] baru-baru ini diukur menjadi 8,28 ± 0,17 eV.[3] Telah diusulkan untuk melakukan spektroskopi laser dari inti 229Th dan menggunakan transisi energi rendah untuk pengembangan jam nuklir dengan keakuratan yang sangat tinggi.[4][5]

Isotop torium yang diketahui memiliki nomor massa dari 207[6] hingga 238.

Daftar isotop

|- | 207Th[7] | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 117 | | 9.7(+46.6−4.4) mdtk | α | 203Ra | | | |- | 208Th[8] | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 118 | 208,01791(4) | 1,7(+1,7-0,6) mdtk | α | 204Ra | 0+ | | |- | 209Th[9] | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 119 | 209,01772(11) | 7(5) mdtk
[3,8(+69−15)] | α | 205Ra | 5/2−# | | |- | rowspan=2|210Th | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 120 | rowspan=2|210,015075(27) | rowspan=2|17(11) mdtk
[9(+17−4) mdtk] | α | 206Ra | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (langka) | 210Ac |- | rowspan=2|211Th | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 121 | rowspan=2|211,01493(8) | rowspan=2|48(20) mdtk
[0,04(+3−1) dtk] | α | 207Ra | rowspan=2|5/2−# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (langka) | 211Ac |- | rowspan=2|212Th | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 122 | rowspan=2|212,01298(2) | rowspan=2|36(15) mdtk
[30(+20-10) mdtk] | α (99,7%) | 208Ra | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (0,3%) | 212Ac |- | rowspan=2|213Th | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 123 | rowspan=2|213,01301(8) | rowspan=2|140(25) mdtk | α | 209Ra | rowspan=2|5/2−# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (langka) | 213Ac |- | 214Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 124 | 214,011500(18) | 100(25) mdtk | α | 210Ra | 0+ | | |- | 215Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 125 | 215,011730(29) | 1,2(2) dtk | α | 211Ra | (1/2−) | | |- | rowspan=2|216Th | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 126 | rowspan=2|216,011062(14) | rowspan=2|26,8(3) mdtk | α (99,99%) | 212Ra | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (0,006%) | 216Ac |- | style="text-indent:1em" | 216m1Th | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 2042(13) keV | 137(4) μdtk | | | (8+) | | |- | style="text-indent:1em" | 216m2Th | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 2637(20) keV | 615(55) ndtk | | | (11−) | | |- | 217Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 127 | 217,013114(22) | 240(5) μdtk | α | 213Ra | (9/2+) | | |- | 218Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 128 | 218,013284(14) | 109(13) ndtk | α | 214Ra | 0+ | | |- | rowspan=2|219Th | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 129 | rowspan=2|219,01554(5) | rowspan=2|1,05(3) μdtk | α | 215Ra | rowspan=2|9/2+# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (10−7%) | 219Ac |- | rowspan=2|220Th | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 130 | rowspan=2|220,015748(24) | rowspan=2|9,7(6) μdtk | α | 216Ra | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | EC (2%) | 220Ac |- | 221Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 131 | 221,018184(10) | 1,73(3) mdtk | α | 217Ra | (7/2+) | | |- | rowspan=2|222Th | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 132 | rowspan=2|222,018468(13) | rowspan=2|2,237(13) mdtk | α | 218Ra | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | EC (1,3%) | 222Ac |- | 223Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 133 | 223,020811(10) | 0,60(2) dtk | α | 219Ra | (5/2)+ | | |- | rowspan=3|224Th | rowspan=3| | rowspan=3 style="text-align:right" | 90 | rowspan=3 style="text-align:right" | 134 | rowspan=3|224,021467(12) | rowspan=3|1,05(2) dtk | α | 220Ra | rowspan=3|0+ | rowspan=3| | rowspan=3| |- | β+β+ (langka) | 224Ra |- | CD (langka) | 208Pb
16O |- | rowspan=2|225Th | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 135 | rowspan=2|225,023951(5) | rowspan=2|8,72(4) mnt | α (90%) | 221Ra | rowspan=2|(3/2)+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | EC (10%) | 225Ac |- | 226Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 136 | 226,024903(5) | 30,57(10) mnt | α | 222Ra | 0+ | | |- | 227Th | Radioaktinium | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 137 | 227,0277041(27) | 18,68(9) hri | α | 223Ra | 1/2+ | Renik[10] | |- | rowspan=2|228Th | rowspan=2|Radiotorium | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 138 | rowspan=2|228,0287411(24) | rowspan=2|1,9116(16) thn | α | 224Ra | rowspan=2|0+ | rowspan=2|Renik[11] | rowspan=2| |- | CD (1,3%) | 208Pb
20O |- | 229Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 139 | 229,031762(3) | 7,34(16) thn | α | 225Ra | 5/2+ | Renik[12] | |- | style="text-indent:1em" | 229mTh | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 8,3(2) eV[13] | 7(1) μdtk[14] | IT | 229Th | 3/2+ | | |- | rowspan=3|230Th[15] | rowspan=3|Ionium | rowspan=3 style="text-align:right" | 90 | rowspan=3 style="text-align:right" | 140 | rowspan=3|230,0331338(19) | rowspan=3|7,538(30) thn | α | 226Ra | rowspan=3|0+ | rowspan=3|0,0002(2)[16] | rowspan=3| |- | CD (5,6 %) | 206Hg
24Ne |- | SF (5×10−11%) | (beberapa) |- | rowspan=2|231Th | rowspan=2|Uranium Y | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 141 | rowspan=2|231,0363043(19) | rowspan=2|25,52(1) jam | β | 231Pa | rowspan=2|5/2+ | rowspan=2|Renik[17] | rowspan=2| |- | α (10−8%) | 227Ra |- | rowspan=4|232Th[18] | rowspan=4|Torium | rowspan=4 style="text-align:right" | 90 | rowspan=4 style="text-align:right" | 142 | rowspan=4|232,0380553(21) | rowspan=4|1,405(6) thn | α | 228Ra | rowspan=4|0+ | rowspan=4|0,9998(2) | rowspan=4| |- | ββ (langka) | 232U |- | SF (1,1%) | (beberapa) |- | CD (2,78%) | 182Yb
26Ne
24Ne |- | 233Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 143 | 233,0415818(21) | 21,83(4) mnt | β | 233Pa | 1/2+ | | |- | 234Th | Uranium X1 | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 144 | 234,043601(4) | 24,10(3) hri | β | 234mPa | 0+ | Renik[19] | |- | 235Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 145 | 235,04751(5) | 7,2(1) mnt | β | 235Pa | (1/2+)# | | |- | 236Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 146 | 236,04987(21)# | 37,5(2) mnt | β | 236Pa | 0+ | | |- | 237Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 147 | 237,05389(39)# | 4,8(5) mnt | β | 237Pa | 5/2+# | | |- | 238Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 148 | 238,0565(3)# | 9,4(20) mnt | β | 238Pa | 0+ | |

Kegunaan

Torium telah disarankan untuk digunakan dalam daya nuklir berbasis torium. Senyawa Thorium dioksida (thoria) dapat digunakan dalam reaktor nuklir sebagai pelet bahan bakar keramik, biasanya terkandung dalam batang bahan bakar nuklir yang dibalut dengan paduan zirkonium. Torium tidak bersifat fisil (tetapi "subur", membiakkan uranium-233 yang bersifat fisil di bawah pemboman neutron); karenanya, harus digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir bersama dengan isotop fisil uranium atau plutonium. Hal ini dapat dicapai dengan mencampur torium dengan uranium atau plutonium, atau menggunakannya dalam bentuk murni bersamaan dengan batang bahan bakar terpisah yang mengandung uranium atau plutonium. Torium dioksida menawarkan keunggulan dibandingkan pelet bahan bakar uranium dioksida konvensional, karena konduktivitas termalnya yang lebih tinggi (suhu operasi lebih rendah), titik lebur yang jauh lebih tinggi, dan stabilitas kimiawi (tidak teroksidasi dengan adanya air/oksigen, tidak seperti uranium dioksida). Thorium dioksida dapat diubah menjadi bahan bakar nuklir dengan membiakkannya menjadi uranium-233. Stabilitas termal yang tinggi dari torium dioksida memungkinkan aplikasi dalam penyemprotan api dan keramik suhu tinggi.

Isotop Torium-232 bersifat tidak fisil; oleh karena itu tidak dapat digunakan secara langsung sebagai bahan bakar dalam reaktor nuklir. Namun, 232Th merupakan bahan subur; ia dapat menangkap neutron untuk membentuk 233Th yang tidak stabil. 233Th mengalami peluruhan beta dengan waktu paruh 21,8 menit menjadi 233Pa, yang kemudian mengalami peluruhan beta dengan waktu paruh 27 hari untuk membentuk 233U yang fisil.

Di beberapa negara penggunaan torium dalam produk konsumen dilarang atau tidak dianjurkan karena bersifat radioaktif.

Ia saat ini digunakan dalam katode tabung vakum, untuk kombinasi stabilitas fisik pada suhu tinggi dan energi kerja rendah yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari permukaannya.

Ia telah, selama sekitar satu abad, digunakan dalam kaus lampu gas dan uap seperti lampu gas dan lentera kemah.

Lensa dispersi rendah

Torium juga digunakan dalam unsur kaca tertentu dari lensa Aero-Ektar yang dibuat oleh Kodak selama Perang Dunia II. Jadi mereka agak radioaktif.[20] Dua unsur kaca dalam lensa Aero-Ektar f/2,5 adalah 11% dan 13% torium menurut beratnya. Kacamata yang mengandung torium digunakan karena mereka memiliki indeks bias tinggi dengan dispersi rendah (variasi indeks dengan panjang gelombang), properti yang sangat diinginkan. Banyak lensa Aero-Ektar yang masih bertahan memiliki warna seperti teh, mungkin karena kerusakan radiasi pada kaca.

Lensa-lensa ini digunakan untuk pengintaian udara karena tingkat radiasinya tidak cukup tinggi untuk membuat film berkabut dalam waktu singkat. Hal ini akan menunjukkan tingkat radiasi yang cukup aman. Namun, bila tidak digunakan, akan lebih bijaksana untuk menyimpan lensa ini sejauh mungkin dari area yang biasanya dihuni; memungkinkan hubungan kuadrat terbalik untuk melemahkan radiasinya.[21]

Aktinida vs produk fisi

Isotop penting

Torium-228

228Th adalah sebuah isotop torium dengan 138 neutron. Ia pernah bernama Radiotorium, karena kemunculannya dalam rantai peluruhan torium-232. Ia memiliki waktu paruh 1,9116 tahun. Ia mengalami peluruhan alfa menjadi 224Ra. Kadang-kadang ia meluruh dengan rute peluruhan gugus yang tidak biasa, memancarkan inti 20O dan menghasilkan 208Pb. Ia adalah Produk peluruhan dari 232U.

228Th memiliki massa atom 228,0287411 gram/mol.

Torium-229

229Th adalah sebuah isotop radioaktif torium yang meluruh melalui emisi alfa dengan waktu paruh 7917 tahun.[22] 229Th dihasilkan oleh peluruhan uranium-233, dan kegunaan utamanya adalah untuk produksi isotop medis aktinium-225 dan bismut-213.[23]

Torium-229m

Pada tahun 1976, spektroskopi sinar gamma pertama kali mengindikasikan bahwa 229Th memiliki sebuah isomer nuklir, 229mTh, dengan energi eksitasi yang sangat rendah.[24] Pada saat itu energinya disimpulkan di bawah 100 eV, murni berdasarkan non-pengamatan peluruhan langsung isomer. Namun, pada tahun 1990, pengukuran lebih lanjut mengarah pada kesimpulan bahwa energinya hampir pasti di bawah 10 eV,[25] membuat isomer ini menjadi salah satu isomer dengan energi eksitasi terendah yang diketahui. Pada tahun-tahun berikutnya, energinya dibatasi lebih lanjut menjadi 3,5 ± 1,0 eV, yang untuk waktu yang lama merupakan nilai energi yang diterima.[26] Energi rendah seperti itu segera membangkitkan minat karena secara konseptual memungkinkan eksitasi laser langsung dari keadaan nuklir,[27] yang mengarah ke beberapa aplikasi potensial yang menarik, misalnya pengembangan jam atom dengan keakuratan sangat tinggi[28][29] atau sebagai qubit untuk komputasi kuantum.[30]

Eksitasi laser nuklir 229mTh dan juga pengembangan jam nuklir sejauh ini terhambat oleh pengetahuan yang tidak memadai tentang sifat isomer tersebut. Pengetahuan yang tepat tentang energi isomer sangat penting dalam konteks ini, karena menentukan teknologi laser yang diperlukan dan mempersingkat waktu pemindaian saat mencari eksitasi langsung. Hal ini memicu banyak penyelidikan, baik teoretis maupun eksperimental, mencoba menentukan energi transisi secara tepat dan untuk menentukan sifat lain dari keadaan isomer 229Th (seperti masa pakai dan momen magnet).[31]

Pengamatan langsung foton yang dipancarkan dalam peluruhan isomer akan membantu secara signifikan untuk menentukan nilai energi isomer. Sayangnya, hingga hari ini, belum ada laporan yang sepenuhnya meyakinkan tentang pendeteksian foton yang dipancarkan dalam peluruhan 229mTh. Sebagai gantinya, pengukuran spektroskopi sinar gama yang ditingkatkan menggunakan mikrokalorimeter sinar-X resolusi tinggi yang canggih dilakukan pada tahun 2007, menghasilkan nilai baru untuk energi transisi E = 7,6 ± 0,5 eV,[32] dikoreksi menjadi E = 7,8 ± 0,5 eV pada tahun 2009.[33] Pergeseran energi isomer dari 3,5 eV ke 7,8 eV mungkin menjelaskan mengapa beberapa upaya awal untuk mengamati transisi secara langsung tidak berhasil. Namun, sebagian besar pencarian terbaru untuk cahaya yang dipancarkan dalam peluruhan isomer gagal untuk mengamati sinyal apapun,[34][35][36][37] menunjuk ke arah saluran peluruhan non-radiatif yang berpotensi kuat. Deteksi langsung foton yang dipancarkan dalam peluruhan isomer diklaim pada 2012[38] dan sekali lagi pada 2018.[39] Namun, kedua laporan tersebut saat ini menjadi bahan diskusi kontroversial di dalam komunitas.[40][41]

Deteksi langsung elektron yang dipancarkan di saluran peluruhan konversi internal 229mTh dicapai pada tahun 2016.[42] Namun, pada saat itu energi transisi isomer ini hanya dapat dibatasi secara lemah menjadi antara 6,3 dan 18,3 eV. Akhirnya, pada tahun 2019, spektroskopi elektron non-optik dari elektron konversi internal yang dipancarkan dalam peluruhan isomer memungkinkan penentuan energi eksitasi isomer ini menjadi , yang merupakan nilai energi paling tepat saat ini.[43] Namun, nilai ini tampak bertentangan dengan pracetak 2018 yang menunjukkan bahwa sinyal serupa seperti foton VUV xenon 8,4 eV dapat ditampilkan, tetapi dengan sekitar lebih sedikit energi dan masa pakai 1880 detik.[44] Dalam makalah itu, 229Th disematkan dalam SiO2, mungkin menghasilkan pergeseran energi dan mengubah masa pakai, meskipun keadaan yang terlibat terutama nuklir, melindungi mereka dari interaksi elektronik.

Sebagai kekhasan energi eksitasi yang sangat rendah, masa pakai 229mTh sangat bergantung pada lingkungan elektronik nukleus. Dalam ion 229Th, saluran peluruhan konversi internal dilarang secara energik, karena energi isomerik berada di bawah energi yang diperlukan untuk ionisasi Th+ lebih lanjut. Hal ini menyebabkan masa pakai yang mungkin mendekati masa pakai radiasi 229mTh, yang tidak ada pengukurannya, tetapi secara teoretis diprediksi berada dalam kisaran antara 103 hingga 104 detik.[45][46] Secara eksperimental, untuk ion 229mTh2+ dan 229mTh3+, ditemukan masa hidup isomer lebih dari 1 menit.[47] Berlawanan dengan itu, dalam atom 229Th netral, saluran peluruhan konversi internal diizinkan, yang mengarah ke masa hidup isomer yang berkurang 9 kali lipat menjadi sekitar 10 mikrodetik.[48][49] Masa pakai dalam kisaran beberapa mikrodetik memang dikonfirmasi pada tahun 2017 untuk atom 229mTh netral terikat permukaan, berdasarkan deteksi sinyal peluruhan konversi internal.[50]

Dalam percobaan tahun 2018, dimungkinkan untuk melakukan karakterisasi spektroskopi laser pertama dari sifat nuklir 229mTh.[51] Dalam percobaan ini, spektroskopi laser kulit atom 229Th dilakukan menggunakan awan ion 229Th2+ dengan 2% ion dalam keadaan tereksitasi nuklir. Hal ini memungkinkan penyelidikan pergeseran hyperfine yang disebabkan oleh keadaan spin nuklir yang berbeda dari tanah dan keadaan isomer. Dengan cara ini, nilai eksperimen pertama untuk dipol magnetik dan momen kuadrupol listrik 229mTh dapat disimpulkan.

Pada tahun 2019, energi eksitasi isomer ini dibatasi menjadi berdasarkan deteksi langsung elektron konversi internal[52] dan populasi aman 229mTh dari keadaan dasar nuklir dicapai dengan eksitasi keadaan tereksitasi nuklir 29 keV melalui sinkrotron radiasi.[53] Pengukuran tambahan oleh kelompok yang berbeda pada tahun 2020 menghasilkan angka ( panjang gelombang).[54] Menggabungkan pengukuran ini, kami memiliki energi transisi yang diperkirakan sebesar .[55]

Keadaan tereksitasi sebesar 29.189,93 eV dari 229Th meluruh ke keadaan isomer dengan probabilitas 90%. Kedua pengukuran tersebut merupakan langkah penting selanjutnya menuju pengembangan jam nuklir. Eksperimen spektroskopi gamma juga mengkonfirmasi pemisahan energi 8,3 eV dari jarak ke level 29.189,93 eV.[56] 8,28 eV (150 nm) dapat dicapai sebagai harmonik ke-7 dari laser serat iterbium dengan sisir frekuensi VUV.[57][58][59] Pencocokan fase gelombang kontinu untuk pembangkitan harmonik mungkin tersedia.[60]

Torium-230

230Th adalah sebuah isotop radioaktif torium yang dapat digunakan untuk menentukan umur koral dan menentukan fluks arus laut. Ionium adalah nama yang diberikan pada awal studi unsur radioaktif untuk isotop 230Th yang dihasilkan dalam rantai peluruhan 238U sebelum disadari bahwa ionium dan torium identik secara kimiawi. Lambang Io digunakan untuk unsur yang dianggap ini. (Nama ini masih digunakan dalam penanggalan ionium–torium.)

Torium-231

231Th memiliki 141 neutron. Ia adalah produk peluruhan dari uranium-235. Ia ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil di Bumi dan memiliki waktu paruh 25,5 jam.[61] Ketika meluruh, ia memancarkan sinar beta dan membentuk protaktinium-231. Ia memiliki energi peluruhan 0,39 MeV. Ia juga memiliki massa 231,0363043 gram/mol.

Torium-232

232Th adalah satu-satunya nuklida primordial torium dan secara efektif menyusun semua torium alami, dengan isotop torium lain yang hanya muncul dalam jumlah kecil sebagai produk peluruhan uranium dan torium yang berumur pendek.[62] Isotop ini meluruh dengan peluruhan alfa dengan waktu paruh 1,405 tahun, lebih dari tiga kali usia Bumi dan kira-kira usia alam semesta. Rantai peluruhannya adalah deret torium, yang berakhir pada timbal-208. Sisa dari rantainya berjalan cepat; waktu paruh terpanjang di dalamnya adalah 5,75 tahun untuk radium-228 dan 1,91 tahun untuk torium-228, dengan semua waktu paruh lainnya berjumlah kurang dari 15 hari.[63]

232Th adalah bahan subur yang mampu menyerap sebuah neutron dan mengalami transmutasi menjadi nuklida fisil uranium-233, yang merupakan dasar dari siklus bahan bakar torium.[64] Dalam bentuk Thorotrast, sebuah suspensi torium dioksida, ia digunakan sebagai media kontras dalam diagnostik sinar-X awal. Torium-232 sekarang diklasifikasikan sebagai karsinogenik.[65]

Torium-233

233Th adalah isotop torium yang meluruh menjadi protaktinium-233 melalui peluruhan beta. Ia memiliki waktu paruh 21,83 menit.[66]

Torium-234

234Th adalah sebuah isotop torium yang intinya mengandung 144 neutron. 234Th memiliki waktu paruh 24,1 hari, dan ketika meluruh, ia memancarkan partikel beta, dan dengan melakukan itu, ia berubah menjadi protaktinium-234. 234Th memiliki massa 234,0436 sma (satuan massa atom), dan memiliki energi peluruhan sekitar 270 keV (kiloelektronvolt). Uranium-238 biasanya meluruh menjadi isotop torium ini (walaupun dalam kasus yang jarang dapat mengalami fisi spontan sebagai gantinya).

Referensi

  1. sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
  2. E. Ruchowska. Nuclear structure of 229 Th. Phys. Rev. C. 2006. Vol. 73 (4). hlm. 044326. doi:10.1103/PhysRevC.73.044326.
  3. B. Seiferle. Energy of the 229 Th nuclear clock transition. Nature. 12 September 2019. Vol. 573 (7773). hlm. 243–246. doi:10.1038/s41586-019-1533-4.
  4. E. Peik. Nuclear laser spectroscopy of the 3.5 eV transition in 229 Th. Europhysics Letters. 15 Januari 2003. Vol. 61 (2). hlm. 181–186. doi:10.1209/epl/i2003-00210-x.
  5. C. Campbell. A single ion nuclear clock for metrology at the 19th decimal place. Phys. Rev. Lett. 2012. Vol. 108 (12). hlm. 120802. doi:10.1103/PhysRevLett.108.120802.
  6. H. B. Yang. New isotope 207 Th and odd-even staggering in α-decay energies for nuclei with Z > 82 and N < 126. Physical Review C. Vol. 105. doi:10.1103/PhysRevC.105.L051302.
  7. H. B. Yang. New isotope 207 Th and odd-even staggering in α-decay energies for nuclei with Z > 82 and N < 126. Physical Review C. Vol. 105. doi:10.1103/PhysRevC.105.L051302.
  8. J.A.H. Cardona. Production and decay properties of neutron deficient isotopes with N < 126 and 74 ≤ Z ≤ 92 at SHIP. Goethe Universität Frankfury Allemagne. 2012.
  9. H. Ikezoe. alpha decay of a new isotope of 209 Th. Physical Review C. 1996. Vol. 54 (4). hlm. 2043–2046. doi:10.1103/PhysRevC.54.2043.
  10. Produk peluruhan antara dari 235 U
  11. Produk peluruhan antara dari 232 Th
  12. Produk peluruhan antara dari 237 Np
  13. B. Seiferle. Energy of the 229 Th nuclear clock transition. Nature. 12 September 2019. Vol. 573 (7773). hlm. 243–246. doi:10.1038/s41586-019-1533-4.
  14. B. Seiferle. Lifetime measurement of the 229 Th nuclear isomer. Phys. Rev. Lett. 2017. Vol. 118 (4). hlm. 042501. doi:10.1103/PhysRevLett.118.042501.
  15. Digunakan dalam penanggalan uranium–torium
  16. Produk peluruhan antara dari 238 U
  17. Produk peluruhan antara dari 235 U
  18. Radionuklida primordial
  19. Produk peluruhan antara dari 238 U
  20. f2.5 Aero Ektar Lenses Some images.
  21. Michael S. Briggs. Aero-Ektar Lenses. 16 Januari 2002.
  22. sumber pada Wikipedia bahasa Indonesia
  23. Report to Congress on the extraction of medical isotopes from U-233 . Kementerian Energi AS. Maret 2001
  24. L.A. Kroger. Features of the low energy level scheme of 229 Th as observed in the α decay of 233 U. Nucl. Phys. A. 1976. Vol. 259 (1). hlm. 29–60. doi:10.1016/0375-9474(76)90494-2.
  25. Reich, C. W. Energy separation of the doublet of intrinsic states at the ground state of 229 Th. Phys. Rev. Lett. American Physical Society. Januari 1990. Vol. 64 (3). hlm. 271–273. doi:10.1103/PhysRevLett.64.271.
  26. R. G. Helmer. An Excited State of 229 Th at 3.5 eV. Physical Review C. April 1994. Vol. 49 (4). hlm. 1845–1858. doi:10.1103/PhysRevC.49.1845.
  27. E.V. Tkalya. Processes of the nuclear isomer 229m Th(3/2 + , 3.5±1.0 eV) Resonant excitation by optical photons. Physica Scripta. 1996. Vol. 53 (3). hlm. 296–299. doi:10.1088/0031-8949/53/3/003.
  28. E. Peik. Nuclear laser spectroscopy of the 3.5 eV transition in 229 Th. Europhysics Letters. 15 Januari 2003. Vol. 61 (2). hlm. 181–186. doi:10.1209/epl/i2003-00210-x.
  29. C. Campbell. A single ion nuclear clock for metrology at the 19th decimal place. Phys. Rev. Lett. 2012. Vol. 108 (12). hlm. 120802. doi:10.1103/PhysRevLett.108.120802.
  30. S. Raeder. Resonance ionization spectroscopy of thorium isotopes - towards a laser spectroscopic identification of the low-lying 7.6 eV isomer of 229 Th. J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2011. Vol. 44 (16). hlm. 165005. doi:10.1088/0953-4075/44/16/165005.
  31. Lars von der Wense. Towards a 229 Th-based nuclear clock. Measurement Techniques. Maret 2018. Vol. 60 (12). hlm. 1178–1192. doi:10.1007/s11018-018-1337-1.
  32. B. R. Beck. Energy splitting in the ground state doublet in the nucleus 229 Th. Physical Review Letters. 6 April 2007. Vol. 98 (14). hlm. 142501. doi:10.1103/PhysRevLett.98.142501.
  33. Improved value for the energy splitting of the ground-state doublet in the nucleus 229 Th. 30 Juli 2009.
  34. Justin Jeet. Results of a Direct Search Using Synchrotron Radiation for the Low-Energy. Physical Review Letters. 23 Juni 2015. Vol. 114 (25). hlm. 253001. doi:10.1103/physrevlett.114.253001.
  35. A. Yamaguchi. Experimental search for the low-energy nuclear transition in 229 Th with undulator radiation. New Journal of Physics. Mei 2015. Vol. 17 (5). hlm. 053053. doi:10.1088/1367-2630/17/5/053053.
  36. L. von der Wense. On the direct detection of 229m Th. Springer Theses, Berlin. 2018. ISBN 978-3-319-70461-6.
  37. S. Stellmer. On an attempt to optically excite the nuclear isomer in Th-229. Phys. Rev. A. 2018. Vol. 97 (6). hlm. 062506. doi:10.1103/PhysRevA.97.062506.
  38. Xinxin Zhao. Observation of the Deexcitation of the 229m Th Nuclear Isomer. Physical Review Letters. 2012. Vol. 109 (16). hlm. 160801. doi:10.1103/PhysRevLett.109.160801.
  39. P. V. Borisyuk. Excitation of 229 Th nuclei in laser plasma: the energy and half-life of the low-lying isomeric state. 2018-04-01.
  40. Ekkehard Peik. Comment on "Observation of the Deexcitation of the 229m Th Nuclear Isomer". Physical Review Letters. 3 Juli 2013. Vol. 111 (1). hlm. 018901. doi:10.1103/PhysRevLett.111.018901.
  41. P G Thirolf. The 229-thorium isomer: doorway to the road from the atomic clock to the nuclear clock. Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 28 Oktober 2019. Vol. 52 (20). hlm. 203001. doi:10.1088/1361-6455/ab29b8.
  42. Lars von der Wense. Direct detection of the 229 Th nuclear clock transition. Nature. 5 Mei 2016. Vol. 533 (7601). hlm. 47–51. doi:10.1038/nature17669.
  43. B. Seiferle. Energy of the 229 Th nuclear clock transition. Nature. 12 September 2019. Vol. 573 (7773). hlm. 243–246. doi:10.1038/s41586-019-1533-4.
  44. P. V. Borisyuk. Excitation of 229 Th nuclei in laser plasma: the energy and half-life of the low-lying isomeric state. 2018-04-01.
  45. E.V. Tkalya. Radiative lifetime and energy of the low-energy isomeric level in 229 Th. Phys. Rev. C. 2015. Vol. 92 (5). hlm. 054324. doi:10.1103/PhysRevC.92.054324.
  46. N. Minkov. Reduced transition probabilities for the gamma decay of the 7.8 eV isomer in 229m Th. Phys. Rev. Lett. 2017. Vol. 118 (21). hlm. 212501. doi:10.1103/PhysRevLett.118.212501.
  47. Lars von der Wense. Direct detection of the 229 Th nuclear clock transition. Nature. 5 Mei 2016. Vol. 533 (7601). hlm. 47–51. doi:10.1038/nature17669.
  48. F.F. Karpeshin. Impact of the electron environment on the lifetime of the 229 Th m low-lying isomer. Phys. Rev. C. 2007. Vol. 76 (5). hlm. 054313. doi:10.1103/PhysRevC.76.054313.
  49. E.V. Tkalya. Radiative lifetime and energy of the low-energy isomeric level in 229 Th. Phys. Rev. C. 2015. Vol. 92 (5). hlm. 054324. doi:10.1103/PhysRevC.92.054324.
  50. B. Seiferle. Lifetime measurement of the 229 Th nuclear isomer. Phys. Rev. Lett. 2017. Vol. 118 (4). hlm. 042501. doi:10.1103/PhysRevLett.118.042501.
  51. J. Thielking. Laser spectroscopic characterization of the nuclear-clock isomer 229m Th. Nature. 2018. Vol. 556 (7701). hlm. 321–325. doi:10.1038/s41586-018-0011-8.
  52. B. Seiferle. Energy of the 229 Th nuclear clock transition. Nature. 12 September 2019. Vol. 573 (7773). hlm. 243–246. doi:10.1038/s41586-019-1533-4.
  53. T. Masuda. X-ray pumping of the 229 Th nuclear clock isomer. Nature. 12 September 2019. Vol. 573 (7773). hlm. 238–242. doi:10.1038/s41586-019-1542-3.
  54. Tomas Sikorsky. Measurement of the 229 Th Isomer Energy with a Magnetic Microcalorimeter. Physical Review Letters. 2 Oktober 2020. Vol. 125 (14). hlm. 142503. doi:10.1103/PhysRevLett.125.142503.
  55. Lars von der Wense. Ticking Toward a Nuclear Clock. Physics. 28 September 2020. Vol. 13. hlm. 152.
  56. A. Yamaguchi. Energy of the 229 Th Nuclear Clock Isomer Determined by Absolute γ-ray Energy Difference. Physical Review Letters. 26 November 2019. Vol. 123 (22). hlm. 222501. doi:10.1103/PhysRevLett.123.222501.
  57. Akira Ozawa. High average power coherent vuv generation at 10 MHz repetition frequency by intracavity high harmonic generation. Optics Express. 15 Juni 2015. Vol. 23 (12). hlm. 15107–18. doi:10.1364/OE.23.015107.
  58. Lars von der Wense. Concepts for direct frequency-comb spectroscopy of 229m Th and an internal-conversion-based solid-state nuclear clock. The European Physical Journal D. 2020. Vol. 74 (7). hlm. 146. doi:10.1140/epjd/e2020-100582-5.
  59. Akira Ozawa. vuv frequency-comb spectroscopy of atomic xenon. Physical Review A. 19 Februari 2013. Vol. 87 (2). hlm. 022507. doi:10.1103/PhysRevA.87.022507.
  60. Tomoharu Nakazato. Phase-matched frequency conversion below 150 nm in KBe 2 BO 3 F 2. Optics Express. 25 Juli 2016. Vol. 24 (15). hlm. 17149–58. doi:10.1364/OE.24.017149.
  61. G. B. Knight. Radiations of Uranium Y. Physical Review. 1 Januari 1949. Vol. 75 (1). hlm. 34–38. doi:10.1103/PhysRev.75.34.
  62. Isotopes Project Home Page, Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley. Isotopes of Thorium (Z=90).
  63. Rutherford Appleton Laboratory. Th-232 Decay Chain.
  64. Asosiasi Nuklir Dunia. Thorium.
  65. Alyssa M Krasinskas. Redistribution of thorotrast into a liver allograft several years following transplantation: a case report. Mod. Pathol. 2004. Vol. 17 (1). hlm. 117–120. doi:10.1038/modpathol.3800008.
  66. Audi Georges. The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties. Nuclear Physics A. Atomic Mass Data Center. 2003. Vol. 729 (1). hlm. 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29343567 (2026-06-14T02:49:56Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.