マンガンの同位体 (マンガンのどういたい)のうち天然に生成するものは、安定同位体 の55 Mnのみである。18個の放射性同位体 が同定されていて、最も安定な53 Mnの半減期 は370万年、54 Mnの半減期が312.3日、52 Mnの半減期が5.591年である。残りは全て3時間以内の半減期であり、そのほとんどは1分以下である。3つの核異性体 が存在する。
マンガン は鉄 等と同様に、重い恒星 が超新星爆発 を起こす直前にできたと考えられている。53 Mnは370万年の半減期で53 Crに崩壊する。比較的短い寿命のため、53 Mnはすでに消滅している。マンガンの同位体含有量はクロム の同位体含有量と結びついており、同位体地質学や放射年代測定 で用いられる。マンガンとクロムの同位体組成比は、太陽系 の初期に26 Al と107 Pd が存在したことを強く示唆している。小惑星 における52 Cr/53 Cr及びMn/Crの構成比の多様性は、形成初期の様々な天体上で53 Mnが崩壊したことを示している。したがって、53 Mnは太陽系形成直前の宇宙の元素合成 の証拠を残しているといえる。
マンガンの同位体の質量数は46から65の間である。質量数55以下のものは主に電子捕獲 によって崩壊し、質量数が55以上のものは主にベータ崩壊 する。
標準原子量 は54.938045(5) u である。
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
励起エネルギー
44 Mn25
19
44.00687(54)#
<105 ns
(2-)#
45 Mn25
20
44.99451(32)#
<70 ns
(7/2-)#
46 Mn25
21
45.98672(12)#
37(3) ms
(4+)
46m Mn150(100)# keV
1# ms
1-#
47 Mn25
22
46.97610(17)#
100(50) ms
5/2-#
48 Mn25
23
47.96852(12)
158.1(22) ms
4+
49 Mn25
24
48.959618(26)
382(7) ms
5/2-
50 Mn25
25
49.9542382(11)
283.29(8) ms
0+
50m Mn229(7) keV
1.75(3) min
5+
51 Mn25
26
50.9482108(11)
46.2(1) min
5/2-
52 Mn25
27
51.9455655(21)
5.591(3) d
6+
52m Mn377.749(5) keV
21.1(2) min
2+
53 Mn25
28
52.9412901(9)
3.74(4)E+6 a
7/2-
54 Mn25
29
53.9403589(14)
312.03(3) d
3+
55 Mn25
30
54.9380451(7)
STABLE
5/2-
1.0000
56 Mn25
31
55.9389049(7)
2.5789(1) h
3+
57 Mn25
32
56.9382854(20)
85.4(18) s
5/2-
58 Mn25
33
57.93998(3)
3.0(1) s
1+
58m Mn71.78(5) keV
65.2(5) s
(4)+
59 Mn25
34
58.94044(3)
4.59(5) s
(5/2)-
60 Mn25
35
59.94291(9)
51(6) s
0+
60m Mn271.90(10) keV
1.77(2) s
3+
61 Mn25
36
60.94465(24)
0.67(4) s
(5/2)-
62 Mn25
37
61.94843(24)
671(5) ms
(3+)
62m Mn0(150)# keV
92(13) ms
(1+)
63 Mn25
38
62.95024(28)
275(4) ms
5/2-#
64 Mn25
39
63.95425(29)
88.8(25) ms
(1+)
64m Mn135(3) keV
>100 µs
65 Mn25
40
64.95634(58)
92(1) ms
5/2-#
66 Mn25
41
65.96108(43)#
64.4(18) ms
67 Mn25
42
66.96414(54)#
45(3) ms
5/2-#
68 Mn25
43
67.96930(64)#
28(4) ms
69 Mn25
44
68.97284(86)#
14(4) ms
5/2-#
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).
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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.
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