4745:
Green, M. P.; Gruszko, J.; Guinn, I. S.; Guiseppe, V. E.; Haufe, C. R.; Henning, R.; Aguilar, D. Hervas; Hoppe, E. W.; Hostiuc, A.; Kim, I.; Kouzes, R. T.; Lannen V., T. E.; Li, A.; López-Castaño, J. M.; Massarczyk, R.; Meijer, S. J.; Meijer, W.; Oli, T. K.; Paudel, L. S.; Pettus, W.; Poon, A. W. P.; Radford, D. C.; Reine, A. L.; Rielage, K.; Rouyer, A.; Ruof, N. W.; Schaper, D. C.; Schleich, S. J.; Smith-Gandy, T. A.; Tedeschi, D.; Thompson, J. D.; Varner, R. L.; Vasilyev, S.; Watkins, S. L.; Wilkerson, J. F.; Wiseman, C.; Xu, W.; Yu, C.-H. (13 October 2023). "Constraints on the Decay of Ta".
7730:
7016:
7422:
6622:
409:, the longest-lived of which are Ta with a half-life of 1.82 years, Ta with a half-life of 114.43 days, Ta with a half-life of 5.1 days, and Ta with a half-life of 56.56 hours. All other isotopes have half-lives under a day, most under an hour. There are also numerous isomers, the most stable of which (other than Ta) is Ta with a half-life of 2.36 hours. All isotopes and
4686:
Darby, I. G.; Page, R. D.; Joss, D. T.; Bianco, L.; Grahn, T.; Judson, D. S.; Simpson, J.; Eeckhaudt, S.; Greenlees, P. T.; Jones, P. M.; Julin, R.; Juutinen, S.; Ketelhut, S.; Leino, M.; Leppänen, A.-P.; Nyman, M.; Rahkila, P.; Sarén, J.; Scholey, C.; Steer, A. N.; Uusitalo, J.; Venhart, M.; Ertürk,
4744:
Arnquist, I. J.; Avignone III, F. T.; Barabash, A. S.; Barton, C. J.; Bhimani, K. H.; Blalock, E.; Bos, B.; Busch, M.; Buuck, M.; Caldwell, T. S.; Christofferson, C. D.; Chu, P.-H.; Clark, M. L.; Cuesta, C.; Detwiler, J. A.; Efremenko, Yu.; Ejiri, H.; Elliott, S. R.; Giovanetti, G. K.; Goett, J.;
4583:
Page, R. D.; Bianco, L.; Darby, I. G.; Uusitalo, J.; Joss, D. T.; Grahn, T.; Herzberg, R.-D.; Pakarinen, J.; Thomson, J.; Eeckhaudt, S.; Greenlees, P. T.; Jones, P. M.; Julin, R.; Juutinen, S.; Ketelhut, S.; Leino, M.; Leppänen, A.-P.; Nyman, M.; Rahkila, P.; Sarén, J.; Scholey, C.; Steer, A.;
4631:
Uusitalo, J.; Davids, C. N.; Woods, P. J.; Seweryniak, D.; Sonzogni, A. A.; Batchelder, J. C.; Bingham, C. R.; Davinson, T.; deBoer, J.; Henderson, D. J.; Maier, H. J.; Ressler, J. J.; Slinger, R.; Walters, W. B. (1 June 1999).
4519:
Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. (2022-05-04).
4376:
is attributed to its high spin (9 units) and the low spin of lower-lying states. Gamma or beta decay would require many units of angular momentum to be removed in a single step, so that the process would be very slow.
4424:(i.e. a temperature of 300 million kelvin), the nuclear isomers are expected to be fully thermalized, meaning that Ta rapidly transitions between spin states and its overall half-life is predicted to be 11 hours.
4564:
486:
by shielding, not stopped. As such, alpha particles require incorporation to have an effect while gamma rays can have an effect via mere proximity. In military terms, this allows a gamma ray weapon to
4350:. However, no radioactivity from any of these theoretically possible decay modes has ever been observed. As of 2023, the half-life of Ta is calculated from experimental observation to be at least
482:) for gamma rays is 1 while it is 50 for alpha radiation (i.e., a gamma dose of 1 Gray is equivalent to 1 Sievert whereas an alpha dose of 1 Gray is equivalent to 50 Sievert), gamma rays are only
432:
is another, better-known salting material). A jacket of Ta, irradiated by the intense high-energy neutron flux from an exploding thermonuclear weapon, would transmute into the radioactive isotope
4406:(excluding short-lived radiogenic and cosmogenic nuclides). It is also the rarest primordial nuclide in the Universe observed for any element which has any stable isotopes. In an
4029:# – Atomic mass marked #: value and uncertainty derived not from purely experimental data, but at least partly from trends from the Mass Surface (TMS).
4505:
4043:# – Values marked # are not purely derived from experimental data, but at least partly from trends of neighboring nuclides (TNN).
359:
4584:
Hornillos, M. B. Gómez; Al-Khalili, J. S.; Cannon, A. J.; Stevenson, P. D.; Ertürk, S.; Gall, B.; Hadinia, B.; Venhart, M.; Simpson, J. (26 June 2007).
5197:
494:
by alpha emitters which do not release significant amounts of gamma rays can be counteracted by ensuring the material is not incorporated.
4585:
352:
4432:
4170:
8091:
8060:
5190:
5164:
5147:
5014:; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003).
4930:
4809:
Lehnert, Björn; Hult, Mikael; Lutter, Guillaume; Zuber, Kai (2017). "Search for the decay of nature's rarest isotope Ta".
466:
for several months. Such a weapon is not known to have ever been built, tested, or used. While the conversion factor from
4222:
which are more stable than their ground states. Although it is not unique in this regard (this property is shared by
345:
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5934:
5806:
5671:
5648:
5469:
8081:
4874:
P. Mohr; F. Kaeppeler; R. Gallino (2007). "Survival of Nature's Rarest
Isotope Ta under Stellar Conditions".
4145:
Only known observationally stable nuclear isomer, believed to decay by isomeric transition to Ta, β decay to
8014:
7741:
7559:
7538:
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6978:
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4971:
4828:
4700:
4645:
4597:
4431:
to have both an odd number of protons and an odd number of neutrons, the other four stable
417:, meaning that they are predicted to be radioactive but no actual decay has been observed.
563:
8:
7968:
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5509:
5414:
4901:
4883:
4844:
4818:
4754:
4689:"Precision measurements of proton emission from the ground states of Ta 156 and Re 160"
4468:
4411:
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4444:
4124:( ) spin value – Indicates spin with weak assignment arguments.
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58:
5175:
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4999:
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5090:
4967:
4083:
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463:
410:
113:
5145:
Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the
Isotopes". In Lide, David R. (ed.).
4897:
4840:
4712:
4609:
4487:
4403:
4227:
4219:
4004:
516:
479:
425:
217:
4657:
4020:) is given in concise form in parentheses after the corresponding last digits.
8075:
7055:
4940:
4720:
4665:
4617:
4541:
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5293:
4888:
4155:
with a half-life over 2.9×10 years; also theorized to undergo α decay to
826:
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6330:
6309:
5720:
4522:"Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)"
4303:
4215:
744:
542:
5085:
Half-life, spin, and isomer data selected from the following sources.
5016:"Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)"
7916:
7874:
7853:
7832:
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7503:
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5583:
5541:
5402:
4823:
4759:
4467:
Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (2021).
4307:
373:
35:
5133:
4743:
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5313:
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4331:
381:
31:
4103:
as daughter – Daughter product is nearly stable.
7895:
7671:
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7006:
6745:
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6540:
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5634:
5562:
5520:
5425:
4518:
429:
5045:"Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)"
5010:
4944:
4634:"Proton emission from the closed neutron shell nucleus 155 Ta"
6955:
6561:
5783:
5499:
4873:
4630:
4230:(Am), among other nuclides), it is exceptional in that it is
462:, significantly increasing the radioactivity of the weapon's
6871:
6808:
6046:
5962:
5604:
5088:
4965:
490:
to either side as long as the dose is high enough, whereas
6477:
4115:
as daughter – Daughter product is stable.
455:
5128:
5007:
Isotopic compositions and standard atomic masses from:
4582:
4808:
4238:
been observed. In contrast, the ground state nuclide
5205:
5075:"News & Notices: Standard Atomic Weights Revised"
4554:
4466:
4685:
4586:"α decay of Re 159 and proton emission from Ta 155"
454:
of 114.43 days and produce approximately 1.12
5089:Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean;
4966:Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean;
5079:International Union of Pure and Applied Chemistry
4469:"The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties"
8073:
4358:(290 quadrillion) years. The very slow decay of
4739:
4737:
4276:has sufficient energy to decay in three ways:
4136:Order of ground state and isomer is uncertain.
5191:
353:
5099:evaluation of nuclear and decay properties"
4976:evaluation of nuclear and decay properties"
4864:Leon van Dommelen, Florida State University
4734:
4565:Assumption University Journal of Technology
5198:
5184:
4687:S.; Gall, B.; Hadinia, B. (20 June 2011).
4410:stellar environment with a thermal energy
4016:( ) – Uncertainty (1
3983:
360:
346:
5062:
5033:
4887:
4822:
4758:
4460:
4512:
4169:One of the few (observationally) stable
4132:
4130:
3096:
2936:
4781:
14:
8074:
5144:
5042:
413:of tantalum are either radioactive or
6675:
5179:
5148:CRC Handbook of Chemistry and Physics
4127:
4039:
4037:
4035:
1114:
1002:
265:
262:
242:
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226:
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176:
154:
151:
131:
128:
106:
101:
4918:
4922:Handbook of Chemistry & Physics
4784:"Rarest nucleus reluctant to decay"
4502:"Standard Atomic Weights: Tantalum"
497:
405:There are also 35 known artificial
24:
4032:
4023:
25:
8103:
4256:has a half-life of only 8 hours.
4181:Believed to undergo α decay to Lu
420:Tantalum has been proposed as a "
7728:
7420:
7359:
7014:
6965:
6620:
6571:
6182:
5793:
5614:
5435:
5382:
4187:
5123:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
5000:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
4912:
4867:
4862:Quantum mechanics for engineers
4855:
4802:
4775:
4679:
4624:
4576:
4555:D. T. Win; M. Al Masum (2003).
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