Borisotoper
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 28 oktober 2020; kontroller kräver 3 redigeringar .Bor isotoper är varianter av atomer (och kärnor ) av det kemiska elementet bor , som har ett annat innehåll av neutroner i kärnan.
Naturligt bor består av två stabila isotoper - bor-10 med en koncentration på cirka 20 at.% och resten - bor-11. Förhållandet mellan dessa två isotoper varierar i olika naturliga källor som ett resultat av naturliga processer för anrikning i en eller annan isotop. Halterna av bor-10 och bor-11 i genomsnitt över olika naturliga källor till bor är 19,97 at.% respektive 80,17 at.%, med variationer inom 18.929–20.386 respektive 79.614–81.071 at.%.
Alla andra isotoper av bor är radioaktiva , där den längsta livslängden är bor-8 med en halveringstid på 770 ms.
Borisotoptabell
| Nuklidsymbol _ |
Z ( p ) | N( n ) | Isotopmassa [1] ( a.u.m. ) |
Halveringstid [ 2] (T 1/2 ) |
Decay kanal | Förfallande produkt | Spinn och paritet av kärnan [2] |
Isotopens förekomst i naturen |
Omfång av förändringar i isotopisk förekomst i naturen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Excitationsenergi | |||||||||
| 7 B |
5 | 2 | 7,029712±(27) | (570 ± (14))⋅10 -24 s [ 801 ± (20) keV ] |
sid | 6 Vara |
(3/2−) | ||
| åtta B |
5 | 3 | 8,0 246 073 ± (11) | 771,9±(9)ms | β + , α | fyra han |
2+ | ||
| 8m B |
10 624 ± (8) keV | 0+ | |||||||
| 9 B |
5 | fyra | 9,0 133 296 ± (10) | (800 ± (300))⋅10 -21 s | sid | åtta Vara |
3/2− | ||
| tio B |
5 | 5 | 10,012 936 862 ± (16) | stabil | 3+ | [ 0,189 , 0,204 ] [3] | |||
| elva B |
5 | 6 | 11,009 305 167 ± (13) | stabil | 3/2− | [ 0,796 , 0,811 ] [3] | |||
| 11m B |
12 560 ± (9) keV | 1/2+, (3/2+) | |||||||
| 12 B |
5 | 7 | 12,0 143 526 ± (14) | 20,20±(2)ms | β − ( 99,40 ± (2) %) | 12 C |
1+ | ||
| β − , α ( 0,60 ± (2) %) | åtta Vara | ||||||||
| 13 B |
5 | åtta | 13,0 177 800 ± (11) | 17,16±(18)ms | β - ( 99,734 ± (36) %) | 13 C |
3/2− | ||
| β − , n ( 0,266 ± (36) %) | 12 C | ||||||||
| fjorton B |
5 | 9 | 14,025404±(23) | 12,36±(29)ms | β − ( 93,96 ± (23) %) | fjorton C |
2− | ||
| β − , n ( 6,04 ± (23) %) | 13 C | ||||||||
| 14m B |
17 065 ± (29) keV | (4,15 ± (1,90)) ⋅10 -21 s | 0+ | ||||||
| femton B |
5 | tio | 15,031087±(23) | 10,18±(35)ms | β - , n (> 98,7 ± (1,0) %) | fjorton C |
3/2− | ||
| β − (< 1,3 %) | femton C | ||||||||
| β − , 2n (< 1,5 %) | 13 C | ||||||||
| 16 B |
5 | elva | 16,039841±(26) | > 4,6⋅10 -21 s | n | femton B |
0− | ||
| 17 B |
5 | 12 | 17,04 693±(22) | 5,08±(5)ms | β − , n ( 63 ± (1) %) | 16 C |
(3/2−) | ||
| β − ( 21,1 ± (2,4) %) | 17 C | ||||||||
| β − , 2n ( 12 ± (2) %) | femton C | ||||||||
| β − , 3n ( 3,5 ± (7) %) | fjorton C | ||||||||
| β − , 4n ( 0,4 ± (3) %) | 13 C | ||||||||
| arton B |
5 | 13 | 18,05 560±(22) | < 26 ns | n | 17 B |
(2−) | ||
| 19 B |
5 | fjorton | 19,06 417 ± (56) | 2,92±(13)ms | β − , n ( 71 ± (9) %) | arton C |
(3/2−) | ||
| β − , 2n ( 17 ± (5) %) | 17 C | ||||||||
| β − , 3n (< 9,1 %) | 16 C | ||||||||
| β − (> 2,9 %) | 19 C | ||||||||
| tjugo B [4] |
5 | femton | 20,07 451 ± (59) | > 912,4⋅10 -24 s | n | 19 B |
(1−, 2−) | ||
| 21 B [4] |
5 | 16 | 21,08 415 ± (60) | > 760⋅10 -24 s | 2n | 19 B |
(3/2−) | ||
Förklaringar till tabellen
- Isotopförekomster ges för de flesta naturliga prover. För andra källor kan värdena variera kraftigt.
- Indexen 'm', 'n', 'p' (bredvid symbolen) anger nuklidens exciterade isomera tillstånd.
- Symboler i fet stil indikerar stabila nedbrytningsprodukter. Symbolerna i fet kursiv stil betecknar radioaktiva sönderfallsprodukter som har halveringstider som är jämförbara med eller högre än jordens ålder och därför finns i den naturliga blandningen.
- Värden markerade med en hash (#) härleds inte enbart från experimentella data, utan är (åtminstone delvis) uppskattade från systematiska trender i närliggande nuklider (med samma Z- och N -förhållanden ). Osäkerhetsspinn och/eller paritetsvärden är omgivna inom parentes.
- Osäkerhet anges som ett tal inom parentes, uttryckt i enheter av den sista signifikanta siffran, betyder en standardavvikelse (med undantag för mängden och standardatommassan för en isotop enligt IUPAC -data , för vilken en mer komplex definition av osäkerhet är Begagnade). Exempel: 29770,6(5) betyder 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) betyder 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) betyder −2200,2 ± 1,8.
Applikation
Bor-10 har ett mycket högt termiskt neutroninfångningstvärsnitt , lika med 3837 barn (för de flesta isotoper av andra element är detta tvärsnitt nära enheter eller fraktioner av en lada), och när en neutron fångas in, en exciterad bor- 11 kärna ( 11 B*) bildas, som omedelbart sönderfaller till två stabila kärnor ( alfapartikel och litium-7 kärna), dessa kärnor bromsas mycket snabbt i mediet och det finns ingen penetrerande strålning ( gammastrålning och neutroner), i motsats till liknande reaktioner av neutronfångning av andra isotoper:
+ 2,31 MeV .
Därför används 10 V som en del av en lösning av borsyra och andra kemiska föreningar , till exempel borkarbid , i kärnreaktorer för att kontrollera reaktivitet , samt för biologiskt skydd av personal från termiska neutroner . För att öka effektiviteten av neutronabsorptionen är bor som används i reaktorer ibland speciellt berikat med bor-10-isotopen.
Dessutom används borföreningar i neutroninfångningsterapi för vissa typer av hjärncancer , utbudet av joniserande snabba kärnor av helium-4 och litium-7 i kroppsvävnader är mycket litet och därför påverkas inte friska vävnader av joniserande strålning .
Den gasformiga kemiska föreningen av bor BF 3 används som ett arbetsmedium i joniseringskammarna i termiska neutrondetektorer .
År 2015 föreslog en artikel publicerad i tidskriften Science [ 5] att man skulle tillämpa mätningen av förhållandet mellan borisotoper i forntida sedimentära bergarter från den sena permperioden och början av triasperioderna för att bestämma förändringen i vattnets surhet ( pH ) av paleooceaner under dessa epoker, för att förklara de möjliga orsakerna till den permiska massutrotningen , främst vattenlevande organismer, troligen orsakade av en global ökning av vulkanisk aktivitet, åtföljd av utsläpp av koldioxid i atmosfären. Denna metod för att bestämma surhetsgraden i forntida oceaner är tydligen mer exakt än den tidigare använda metoden för att bestämma surheten utifrån förhållandet mellan kalciumisotoper [6] och kolisotoper .
Anteckningar
- ↑ Data baserad på Meng Wang , Huang WJ , Kondev FG , Audi G. , Naimi S. The Ame2020 atomic mass evaluation (II). Tabeller, grafer och referenser (engelska) // Chinese Physics C. - 2021. - Vol. 43 , iss. 3 . - P. 030003-1-030003-512 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
- ↑ 1 2 Data ges efter Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Nubase2020 -utvärderingen av kärnegenskaper // Kinesisk fysik C. - 2021. - Vol. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- ↑ 12 Atomvikt av Boron . CIAAW .
- ↑ 1 2 Leblond, S.; et al. (2018). "Första observationen av 20 B och 21 B". Fysiska granskningsbrev . 121 (26): 262502–1–262502–6. arXiv : 1901.00455 . DOI : 10.1103/PhysRevLett.121.262502 . PMID 30636115 .
- ↑ Clarkson, MO et al. (2015) Science 348, 229-232.
- ↑ Witze, Alexandra (2015) Sura hav kopplade till största utrotning någonsin; Stenar från 252 miljoner år sedan tyder på att koldioxid från vulkaner gjorde havsvatten dödligt. Journal Nature; Nyhetspublikation den 9 april 2015
| isotoper | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||