Izotopy argonu

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 15. února 2022; kontroly vyžadují 3 úpravy .

Izotopy argonu  jsou odrůdy chemického prvku argonu s různým počtem neutronů v atomovém jádře . Izotopy argonu jsou známé s hmotnostními čísly od 29 do 54 (počet protonů 18, neutronů od 11 do 36) a jeden jaderný izomer .

Argon v zemské atmosféře se skládá ze tří stabilních izotopů :

Nejdéle žijící radioizotop je 39Ar s poločasem rozpadu 269 let.

Téměř všech 40 Ar vzniklo na Zemi rozpadem radioaktivního izotopu 40 K ve schématu záchytu elektronů :

Jeden gram přírodního draslíku s koncentrací radioaktivního izotopu 40 K 0,012 at.% vygeneruje během roku přibližně 1,03·10 7 atomů 40 Ar. V minerálech obsahujících draslík se tak postupně hromadí izotop 40 Ar zadržený v krystalových mřížkách , což umožňuje určit okamžik jejich krystalizace poměrem koncentrací 40 Ar / 40 K v minerálech . Tato draslíkovo-argonová metoda je jednou z hlavních metod jaderné geochronologie [3] .

Pravděpodobnými zdroji vzniku izotopů 36Ar a 38Ar jsou nestabilní produkty samovolného štěpení těžkých jader a také reakce záchytu neutronů a částic alfa jádry lehkých prvků obsažených v uran-thorium minerálech:

Naprostou většinu vesmírného argonu tvoří izotopy 36 Ar a 38 Ar. Je to dáno tím, že draslíku je ve vesmíru distribuováno asi 50 000krát méně než argon (na Zemi převažuje draslík nad argonem 660krát). Pozoruhodný je výpočet provedený geochemiky: odečtením radiogenního 40 Ar od argonu zemské atmosféry získali izotopové složení velmi blízké složení kosmického argonu [2] .

Tabulka izotopů argonu

Nuklidový symbol
Z ( p ) N( n ) Izotopová hmotnost [4]
( a.u.m. )
Poločas
[
5]
(T 1/2 )
Rozpadový kanál Produkt rozpadu Spin a parita
jádra [5]
Rozšíření
izotopu v přírodě
Rozsah změn v množství izotopů v přírodě
Excitační energie


29 Ar [6] osmnáct jedenáct ~ 4⋅10 -20  s 2p 27S _
30Ar _ osmnáct 12 30,02247(22) <10 ps 2p 28S _ 0+
31Ar _ osmnáct 13 31.01216(22)# 15,1(3) ms β + , p (68,3 %) 30S _ 5/2+
β + (22,63 %) 31Cl _
β + , 2p (9,0 %) 29p _
β + , 3p (0,07 %) 28 Si
32Ar _ osmnáct čtrnáct 31,9976378(19) 98(2) ms β + (64,42 %) 32Cl _ 0+
β + , p (35,58 %) 31S _
32m Ar 5600 (100) keV 5−#
33 Ar osmnáct patnáct 32,9899255(4) 173,0 (20) ms β + (61,3 %) 33Cl _ 1/2+
β + , p (38,7 %) 32S _
34 Ar osmnáct 16 33,98027009(8) 843,8(4) ms β + 34Cl _ 0+
35 Ar osmnáct 17 34,9752577(7) 1,7756(10) s β + 35 Cl _ 3/2+
36 Ar osmnáct osmnáct 35,967545105(29) stabilní [n 1] 0+ 0,003336(4)
37 Ar osmnáct 19 36,96677631(22) 35 011 (19) dnů EZ 37Cl _ 3/2+
38 Ar osmnáct dvacet 37,96273210(21) stabilní 0+ 0,000629(1)
39 Ar osmnáct 21 38,964313(5) 269(3) let β - 39 tisíc _ 7/2-
40 Ar< osmnáct 22 39,9623831238(24) stabilní 0+ 0,996035(4)
41 Ar osmnáct 23 40,9645006(4) 109,61(4) min β - 41 tisíc _ 7/2-
42 Ar osmnáct 24 41,963046(6) 32,9 (11) let β - 42 tisíc _ 0+
43 Ar osmnáct 25 42,965636(6) 5,37(6) min β - 43 tisíc _ 5/2 (-)
44 Ar osmnáct 26 43,9649238(17) 11,87(5) min β - 44 tisíc _ 0+
45 Ar osmnáct 27 44,9680397(6) 21,48(15) s β - 45 tisíc _ (5/27/2)-
46 Ar osmnáct 28 45,9680374(12) 8,4(6) s β - 46 tisíc _ 0+
47Ar _ osmnáct 29 46,9727681(12) 1,23(3) s β − (99,8 %) 47 tisíc _ (3/2-)
β − , n (0,2 %) 46 tisíc _
48 Ar osmnáct třicet 47,97608(33) 415(15) ms β - 48 tisíc _ 0+
49 Ar osmnáct 31 48,98155(43)# 236(8) ms β - 49 tisíc _ 3/2−#
50Ar _ osmnáct 32 49,98569(54)# 106(6) ms β - 50 tisíc _ 0+
51 Ar osmnáct 33 50,99280(64)# 60# ms [>200 ns] β - 51 K 3/2−#
52 Ar osmnáct 34 51,99863(64)# 10 # ms β - 52 tisíc _ 0+
53 Ar osmnáct 35 53,00729(75)# 3# ms β - 53 K (5/2−)#
β − , n 52 tisíc _
54 Ar [7] osmnáct 36 β - 54 tisíc _ 0+
  1. Teoreticky může podstoupit dvojitý záchyt elektronů při 36 S

Vysvětlivky k tabulce

Poznámky

  1. Fastovský V. G., Rovinský A. E., Petrovský Yu. V. Kapitola první. Otevírací. Původ. Prevalence. Aplikace // Inertní plyny. - Ed. 2. - M .: Atomizdat , 1972. - S. 3-13. — 352 s. - 2400 výtisků.
  2. 1 2 Finkelstein D. N. Kapitola IV. Inertní plyny na Zemi a ve vesmíru // Inertní plyny . - Ed. 2. - M .: Nauka , 1979. - S. 76-110. — 200 s. - ("Věda a technický pokrok"). - 19 000 výtisků.
  3. Prutkina M. I., Shashkin V. L. Příručka radiometrické inteligence a radiometrické analýzy. Moskva: Energoatomizdat , 1984, 167 s. (strana 9)
  4. Data od Wang M. , Audi G. , Kondev FG , Huang WJ , Naimi S. , Xu X. Hodnocení atomové hmotnosti Ame2016 (II). Tabulky, grafy a odkazy  (anglicky)  // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , iss. 3 . - S. 030003-1-030003-442 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030003 .
  5. 1 2 Data jsou založena na Audi G. , Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. Hodnocení jaderných vlastností Nubase2016  // Chinese Physics  C. - 2017. - Sv. 41 , iss. 3 . - S. 030001-1-030001-138 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 . - .Otevřený přístup
  6. Mukha, I.; a kol. (2018). "Hluboká exkurze za protonovou kapací čáru." I. Izotopové řetězce argonu a chloru“. Fyzický přehled C. 98 (6): 064308–1–064308–13. arXiv : 1803.10951 . Bibcode : 2018PhRvC..98f4308M . DOI : 10.1103/PhysRevC.98.064308 .
  7. Neufcourt, L.; Cao, Y.; Nazarewicz, W.; Olsen, E.; Viens, F. (2019). „Neutronová kapací čára v oblasti Ca z průměrování Bayesovského modelu“. Fyzické kontrolní dopisy . 122 (6): 062502–1–062502–6. arXiv : 1901.07632 . Bibcode : 2019PhRvL.122f2502N . DOI : 10.1103/PhysRevLett.122.062502 . PMID  30822058 .