| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standard atomic weightAr°(Hf) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Naturalhafnium (72Hf) consists of five observationally stableisotopes (176Hf,177Hf,178Hf,179Hf, and180Hf) and one very long-livedradioisotope,174Hf, with ahalf-life of3.8×1016 years.[2] The next most stable radioisotope is182Hf with a half-life of 8.90 million years, anextinct radionuclide used inhafnium–tungsten dating to study the chronology ofplanetary differentiation.[6]
Other isotopes have been synthesized running from153Hf to192Hf, but none of the 33 others has a half-life over 1.87 years, and most have half-lives under five minutes. There are also at least 41nuclear isomers, the most stable of which is178m2Hf with a half-life of 31 years. All isotopes of hafnium are either radioactive orobservationally stable, meaning that they are predicted to be radioactive but no actual decay has been observed.
| Nuclide [n 1] | Z | N | Isotopic mass(Da)[7] [n 2][n 3] | Half-life[1] [n 4][n 5] | Decay mode[1] [n 6] | Daughter isotope [n 7] | Spin and parity[1] [n 8][n 5] | Natural abundance(mole fraction) | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Excitation energy[n 5] | Normal proportion[1] | Range of variation | |||||||||||||||||
| 153Hf | 72 | 81 | 152.97069(32)# | 400# ms [>200 ns] | 1/2+# | ||||||||||||||
| 154Hf | 72 | 82 | 153.96486(32)# | 2(1) s | β+ | 154Lu | 0+ | ||||||||||||
| α (rare) | 150Yb | ||||||||||||||||||
| 154mHf | 2721(50)# keV | 9(4) μs | IT | 154Hf | (10+) | ||||||||||||||
| 155Hf | 72 | 83 | 154.96317(32)# | 843(30) ms | β+ | 155Lu | 7/2−# | ||||||||||||
| 156Hf | 72 | 84 | 155.95940(16) | 23(1) ms | α | 152Yb | 0+ | ||||||||||||
| 156mHf | 1958.8(10) keV | 480(40) μs | α | 152Yb | (8+) | ||||||||||||||
| 157Hf | 72 | 85 | 156.95829(22)# | 115(1) ms | α (94%) | 153Yb | 7/2− | ||||||||||||
| β+ (6%) | 157Lu | ||||||||||||||||||
| 158Hf | 72 | 86 | 157.954801(19) | 2.85(7) s | β+ (55.7%) | 158Lu | 0+ | ||||||||||||
| α (44.3%) | 154Yb | ||||||||||||||||||
| 159Hf | 72 | 87 | 158.953996(18) | 5.20(10) s | β+ (65%) | 159Lu | 7/2− | ||||||||||||
| α (35%) | 155Yb | ||||||||||||||||||
| 160Hf | 72 | 88 | 159.950683(10) | 13.6(2) s | β+ (99.3%) | 160Lu | 0+ | ||||||||||||
| α (0.7%) | 156Yb | ||||||||||||||||||
| 161Hf | 72 | 89 | 160.950278(25) | 18.4(4) s | β+ (99.71%) | 161Lu | (7/2−) | ||||||||||||
| α (0.29%) | 157Yb | ||||||||||||||||||
| 161mHf | 329.0(5) keV | 4.8(2) μs | IT | 161Hf | (13/2+) | ||||||||||||||
| 162Hf | 72 | 90 | 161.9472155(96) | 39.4(9) s | β+ (99.99%) | 162Lu | 0+ | ||||||||||||
| α (0.008%) | 158Yb | ||||||||||||||||||
| 163Hf | 72 | 91 | 162.947107(28) | 40.0(6) s | β+ | 163Lu | (5/2−) | ||||||||||||
| 164Hf | 72 | 92 | 163.944371(17) | 111(8) s | β+ | 164Lu | 0+ | ||||||||||||
| 165Hf | 72 | 93 | 164.944567(30) | 76(4) s | β+ | 165Lu | (5/2−) | ||||||||||||
| 166Hf | 72 | 94 | 165.942180(30) | 6.77(30) min | β+ | 166Lu | 0+ | ||||||||||||
| 167Hf | 72 | 95 | 166.942600(30) | 2.05(5) min | β+ | 167Lu | (5/2)− | ||||||||||||
| 168Hf | 72 | 96 | 167.940568(30) | 25.95(20) min | EC (98%) | 168Lu | 0+ | ||||||||||||
| β+ (2%) | 168Lu | ||||||||||||||||||
| 169Hf | 72 | 97 | 168.941259(30) | 3.24(4) min | β+ | 169Lu | (5/2−) | ||||||||||||
| 170Hf | 72 | 98 | 169.939609(30) | 16.01(13) h | EC | 170Lu | 0+ | ||||||||||||
| 171Hf | 72 | 99 | 170.940492(31) | 12.1(4) h | β+ | 171Lu | 7/2+ | ||||||||||||
| 171mHf | 21.93(9) keV | 29.5(9) s | IT | 171Hf | 1/2− | ||||||||||||||
| 172Hf | 72 | 100 | 171.939450(26) | 1.87(3) y | EC | 172Lu | 0+ | ||||||||||||
| 172mHf | 2005.84(11) keV | 163(3) ns | IT | 172Hf | (8−) | ||||||||||||||
| 173Hf | 72 | 101 | 172.940513(30) | 23.6(1) h | β+ | 173Lu | 1/2− | ||||||||||||
| 173m1Hf | 107.16(5) keV | 180(8) ns | IT | 173Hf | 5/2− | ||||||||||||||
| 173m2Hf | 197.47(10) keV | 160(40) ns | IT | 173Hf | 7/2+ | ||||||||||||||
| 174Hf[n 9] | 72 | 102 | 173.9400484(24) | 3.8+1.7 −0.9×1016 y[2] | α[n 10] | 170Yb | 0+ | 0.0016(12) | |||||||||||
| 174m1Hf | 1549.26(4) keV | 138(4) ns | IT | 174Hf | 6+ | ||||||||||||||
| 174m2Hf | 1797.59(7) keV | 2.39(4) μs | IT | 174Hf | 8− | ||||||||||||||
| 174m3Hf | 3312.07(6) keV | 3.7(2) μs | IT | 174Hf | 14+ | ||||||||||||||
| 175Hf | 72 | 103 | 174.9415114(25) | 69.90(7) d[3] | EC | 175Lu | 5/2− | ||||||||||||
| 175m1Hf | 125.89(12) keV | 53.7(15) μs | IT | 175Hf | 1/2− | ||||||||||||||
| 175m2Hf | 1433.41(12) keV | 1.10(8) μs | IT | 175Hf | 19/2+ | ||||||||||||||
| 175m3Hf | 3015.6(4) keV | 1.21(15) μs | IT | 175Hf | 35/2− | ||||||||||||||
| 175m4Hf | 4636.2(12) keV | 1.9(1) μs | IT | 175Hf | 45/2+ | ||||||||||||||
| 176Hf[n 11] | 72 | 104 | 175.9414098(16) | Observationally Stable[n 12] | 0+ | 0.0526(70) | |||||||||||||
| 176m1Hf | 1333.07(7) keV | 9.6(3) μs | IT | 176Hf | 6+ | ||||||||||||||
| 176m2Hf | 1559.31(9) keV | 9.9(2) μs | IT | 176Hf | 8− | ||||||||||||||
| 176m3Hf | 2865.8(7) keV | 401(6) μs | IT | 176Hf | 14− | ||||||||||||||
| 176m4Hf | 4863.6(9) keV | 43(4) μs | IT | 176Hf | 22− | ||||||||||||||
| 177Hf | 72 | 105 | 176.9432302(15) | Observationally Stable[n 13] | 7/2− | 0.1860(16) | |||||||||||||
| 177m1Hf | 1315.4502(8) keV | 1.09(5) s | IT | 177Hf | 23/2+ | ||||||||||||||
| 177m2Hf | 1342.4(10) keV | 55.9(12) μs | IT | 177Hf | (19/2−) | ||||||||||||||
| 177m3Hf | 2740.02(15) keV | 51.4(5) min | IT | 177Hf | 37/2− | ||||||||||||||
| 178Hf | 72 | 106 | 177.9437083(15) | Observationally Stable[n 14] | 0+ | 0.2728(28) | |||||||||||||
| 178m1Hf | 1147.416(6) keV | 4.0(2) s | IT | 178Hf | 8− | ||||||||||||||
| 178m2Hf | 2446.09(8) keV | 31(1) y | IT | 178Hf | 16+ | ||||||||||||||
| 178m3Hf | 2572.4(3) keV | 68(2) μs | IT | 178Hf | 14− | ||||||||||||||
| 179Hf | 72 | 107 | 178.9458257(15) | Observationally Stable[n 15] | 9/2+ | 0.1362(11) | |||||||||||||
| 179m1Hf | 375.0352(25) keV | 18.67(4) s | IT | 179Hf | 1/2− | ||||||||||||||
| 179m2Hf | 1106.412(33) keV | 25.00(17) d | IT | 179Hf | 25/2− | ||||||||||||||
| 179m3Hf | 3775.2(21) keV | 15(5) μs | IT | 179Hf | (43/2+) | ||||||||||||||
| 180Hf | 72 | 108 | 179.9465595(15) | Observationally Stable[n 16] | 0+ | 0.3508(33) | |||||||||||||
| 180m1Hf | 1141.552(15) keV | 5.53(2) h | IT (99.69%) | 180Hf | 8− | ||||||||||||||
| β− (0.31%) | 180m1Ta[8] | ||||||||||||||||||
| 180m2Hf | 1374.36(4) keV | 570(20) μs | IT | 180Hf | 4− | ||||||||||||||
| 180m3Hf | 2485.5(5) keV | 0.94(11) μs | IT | 180Hf | 12+ | ||||||||||||||
| 180m4Hf | 3599.0(10) keV | 90(10) μs | IT | 180Hf | (18−) | ||||||||||||||
| 181Hf | 72 | 109 | 180.9491108(15) | 42.39(6) d | β− | 181Ta | 1/2− | ||||||||||||
| 181m1Hf | 595.27(4) keV | 80(5) μs | IT | 181Hf | (9/2+) | ||||||||||||||
| 181m2Hf | 1043.5(8) keV | ~100 μs | IT | 181Hf | (17/2+) | ||||||||||||||
| 181m3Hf | 1741.9(13) keV | 1.5(5) ms | IT | 181Hf | (25/2−) | ||||||||||||||
| 182Hf[n 17] | 72 | 110 | 181.9505637(66) | 8.90(9)×106 y | β− | 182Ta | 0+ | ||||||||||||
| 182m1Hf | 1172.87(18) keV | 61.5(15) min | β− (54%) | 182Ta | 8− | ||||||||||||||
| IT (46%) | 182Hf | ||||||||||||||||||
| 182m2Hf | 2571.3(12) keV | 40(10) μs | IT | 182Hf | (13+) | ||||||||||||||
| 183Hf | 72 | 111 | 182.953533(32) | 1.018(2) h | β− | 183Ta | (3/2−) | ||||||||||||
| 183mHf | 1464(64) keV | 40(30) s | IT | 183Hf | 27/2−# | ||||||||||||||
| 184Hf | 72 | 112 | 183.955449(43) | 4.12(5) h | β− | 184Ta | 0+ | ||||||||||||
| 184m1Hf | 1272.2(4) keV | 48(10) s | IT | 184Hf | 8− | ||||||||||||||
| 184m2Hf | 2477(10) keV | 16(7) min | 15+# | ||||||||||||||||
| 185Hf | 72 | 113 | 184.958862(69) | 3.5(6) min | β− | 185Ta | (9/2−) | ||||||||||||
| 186Hf | 72 | 114 | 185.960897(55) | 2.6(12) min | β− | 186Ta | 0+ | ||||||||||||
| 186mHf | 2968(43) keV | >20 s | 17+# | ||||||||||||||||
| 187Hf | 72 | 115 | 186.96457(22)# | 14# s [>300 ns] | 9/2−# | ||||||||||||||
| 187mHf | 500(300)# keV | 270(80) ns | IT | 187Hf | 3/2−# | ||||||||||||||
| 188Hf | 72 | 116 | 187.96690(32)# | 7# s [>300 ns] | 0+ | ||||||||||||||
| 189Hf | 72 | 117 | 188.97085(32)# | 400# ms [>300 ns] | 3/2−# | ||||||||||||||
| 190Hf | 72 | 118 | 189.97338(43)# | 600# ms [>300 ns] | 0+ | ||||||||||||||
| 191Hf[9] | 72 | 119 | |||||||||||||||||
| 192Hf[9] | 72 | 120 | 0+ | ||||||||||||||||
| This table header & footer: | |||||||||||||||||||
| EC: | Electron capture |
| IT: | Isomeric transition |
Daughter products other than hafnium