Isotoper av kalium
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 23 december 2020; kontroller kräver 3 redigeringar .Isotoper av kalium är varianter av det kemiska elementet kalium med ett annat antal neutroner i atomkärnan . Kända isotoper av kalium med masstal från 33 till 59 (antal protoner 19, neutroner från 14 till 40) och 5 nukleära isomerer .
Naturligt kalium är en blandning av tre isotoper. Två stabila:
- 39 K ( isotopisk mängd 93,258%)
- 41 K (isotopmängd 6,730 %)
Och en instabil, men med lång halveringstid :
- 40 K (isotopisk förekomst 0,012%), halveringstid 1,25⋅10 9 år.
På grund av radioaktiviteten på 40 K har naturligt kalium en specifik aktivitet på cirka 31 kBq /kg. Den längsta livslängden av de återstående radioisotoperna är 43 K, med en halveringstid på 22,3 timmar.
Kalium-40
40 K sönderfaller på ett av tre sätt:
- Beta-sönderfall : sannolikhet 89,28%, dotterisotop stabil 40 Ca.
- Elektroninfångning : sannolikhet 10,72 %, dotterisotop stabil 40 Ar .
- Positronsönderfall : sannolikhet 0,001%, dotterisotop stabil 40 Ar.
Betydelsen av kalium-40 bestäms av dess avgörande bidrag till den inneboende radioaktiviteten hos biologiska vävnader som innehåller naturligt kalium. På grund av närvaron av kalium-40 i människokroppen är den naturliga radioaktiviteten i människokroppen 4-5 kBq. Detta är ungefär 80-85 % av kroppens egen radioaktivitet. Resten beror främst på 14 C -isotopen . Den genomsnittliga årliga effektiva ekvivalentdosen som en person får till följd av nedbrytningen av kalium-40 i kroppsvävnader är 0,18 mSv.
Förhållandet mellan kalium-40 och argon-40 används i kalium-argon-dateringsmetodenmineralernas absoluta ålder i geokronologi .
Tabell över kaliumisotoper
| 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 | |||||||||
| 31 K [3] [4] | 19 | 12 | <10 -11 s | 3p | 28S _ | ||||
| 32K _ | 19 | 13 | 32.02265(43)# | sid | 31 Ar | 1+# | |||
| 32m K | 950(100)# keV | 4+# | |||||||
| 33 K | 19 | fjorton | 33.00756(21)# | <25 ns | sid | 32 Ar | 3/2+# | ||
| 34K _ | 19 | femton | 33,99869(21)# | <40 ns | sid | 33 Ar | 1+# | ||
| 35K _ | 19 | 16 | 34,9880054(6) | 178(8) ms | β + (99,63%) | 35 Ar | 3/2+ | ||
| β + , p (0,37 %) | 34Cl _ | ||||||||
| 36K _ | 19 | 17 | 35,9813020(4) | 341(3) ms | β + (99,95 %) | 36 Ar | 2+ | ||
| β + , p (0,048 %) | 35Cl _ | ||||||||
| β + , α (0,0034%) | 32S _ | ||||||||
| 37K _ | 19 | arton | 36,97337589(10) | 1.2365(9) s | β + | 37 Ar | 3/2+ | ||
| 38K _ | 19 | 19 | 37.96908112(21) | 7,636(18) min | β + | 38 Ar | 3+ | ||
| 38m1 K | 130,50(28) keV | 924,46(14) ms | β + | 38 Ar | 0+ | ||||
| 38m2 K | 3458,0(2) keV | 21,95(11) µs | IP | 38K _ | (7+) | ||||
| 39K _ | 19 | tjugo | 38,963706487(5) | stabil | 3/2+ | 0,932581(44) | |||
| 40K _ | 19 | 21 | 39,96399817(6) | 1.248(3)⋅10 9 år | β − (89,28 %) | 40 Ca | 4− | 1,17(1)⋅10 −4 | |
| EZ (10,72 %) | 40Ar _ | ||||||||
| β + (0,001%) [5] | |||||||||
| 40m K | 1643,639(11) keV | 336(12) ns | IP | 40K _ | 0+ | ||||
| 41K _ | 19 | 22 | 40,961825258(4) | stabil | 3/2+ | 0,067302(44) | |||
| 42K _ | 19 | 23 | 41,96240231(11) | 12.355(7) h | β − | 42 Ca | 2− | ||
| 43K _ | 19 | 24 | 42,9607347(4) | 22.3(1) h | β − | 43 Ca | 3/2+ | ||
| 43m K | 738,30(6) keV | 200(5) ns | IP | 43K _ | 7/2− | ||||
| 44K _ | 19 | 25 | 43,9615870(5) | 22.13(19) min | β − | 44 Ca | 2− | ||
| 45K _ | 19 | 26 | 44,9606915(6) | 17,8(6) min | β − | 45 Ca | 3/2+ | ||
| 46K _ | 19 | 27 | 45,9619816(8) | 105(10) s | β − | 46 Ca | 2− | ||
| 47K _ | 19 | 28 | 46,9616616(15) | 17.50(24) s | β − | 47Ca _ | 1/2+ | ||
| 48K _ | 19 | 29 | 47,9653412(8) | 6.8(2) s | β - (98,86 %) | 48 Ca | 1− | ||
| β − , n (1,14 %) | 47Ca _ | ||||||||
| 49K _ | 19 | trettio | 48,9682108(9) | 1.26(5) s | β − , n (86 %) | 48 Ca | (3/2+) | ||
| β − (14 %) | 49 Ca | ||||||||
| 50K _ | 19 | 31 | 49,972380(8) | 472(4) ms | β − (71 %) | 50Ca _ | 0− | ||
| β − , n (29 %) | 49 Ca | ||||||||
| 50m K | 171,4(4) keV | 125(40) ns | IP | 50K _ | (2−) | ||||
| 51 K | 19 | 32 | 50,975828(14) | 365(5) ms | β − , n (65 %) | 50Ca _ | 3/2+ | ||
| β − (35 %) | 51 Ca | ||||||||
| 52K _ | 19 | 33 | 51,98160(4) | 110(4) ms | β − , n (74 %) | 51 Ca | 2−# | ||
| β − (23,7 %) | 52 Ca | ||||||||
| β − , 2n (2,3 %) | 50Ca _ | ||||||||
| 53 K | 19 | 34 | 52,98680(12) | 30(5) ms | β − , n (64 %) | 52 Ca | (3/2+) | ||
| β − (26 %) | 53 Ca | ||||||||
| β − , 2n (10 %) | 51 Ca | ||||||||
| 54K _ | 19 | 35 | 53.99463(64)# | 10(5) ms | β − (>99,9 %) | 54 Ca | 2−# | ||
| β − , n (<,1 %) | 53 Ca | ||||||||
| 55 K | 19 | 36 | 55,00076(75)# | 3# ms | β − | 55 Ca | 3/2+# | ||
| β − , n | 54 Ca | ||||||||
| 56K _ | 19 | 37 | 56.00851(86)# | 1# ms | β − | 56 Ca | 2−# | ||
| β − , n | 55 Ca | ||||||||
| 57 K [6] [7] | 19 | 38 | β − | 57 Ca | |||||
| 59 K [7] [ca. ett] | 19 | 40 | β − | 59 Ca | |||||
- ↑ Upptäckten av denna isotop har inte bekräftats.
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.
Anteckningar
- ↑ Data från Wang M. , Audi G. , Kondev FG , Huang WJ , Naimi S. , Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). utvärdering av indata; och justeringsprocedurer (engelska) // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , iss. 3 . - P. 030002-1-030002-344 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030002 .
- ↑ 1 2 Data är baserade på Audi G. , Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. The Nubase2016 evaluation of nuclear properties // Chinese Physics C . - 2017. - Vol. 41 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-138 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 . - .
- ↑ "En säregen atom skakar upp antaganden om kärnstruktur". naturen . 573 (7773): 167. 6 september 2019. Bibcode : 2019Natur.573T.167. . DOI : 10.1038/d41586-019-02655-9 . PMID 31506620 .
- ↑ Kostyleva, D.; et al. (2019). "Mot gränserna för existens av kärnkraft: Observation och första spektroskopi av isotopen 31 K genom att mäta dess tre-protonsönderfall." Fysiska granskningsbrev . 123 (9): 092502. arXiv : 1905.08154 . Bibcode : 2019PhRvL.123i2502K . DOI : 10.1103/PhysRevLett.123.092502 . PMID 31524489 .
- ↑ Engelkemeir, DW; Flynn, KF; Glendenin, L.E. (1962). "Positronemission i förfallet av K40". Fysisk granskning . 126 (5): 1818. Bibcode : 1962PhRv..126.1818E . DOI : 10.1103/PhysRev.126,1818 .
- ↑ Neufcourt, L.; Cao, Y.; Nazarewicz, W.; Olsen, E.; Viens, F. (2019). "Neutron dropplinje i Ca-regionen från Bayesiansk modell i genomsnitt". Fysiska granskningsbrev . 122 (6): 062502–1–062502–6. arXiv : 1901.07632 . Bibcode : 2019PhRvL.122f2502N . DOI : 10.1103/PhysRevLett.122.062502 . PMID 30822058 .
- ↑ 1 2 Tarasov, OB Produktion av neutronrika isotoper: Vad bör vi veta? (2017).
| isotoper | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||