Izotopy osmium - Isotopes of osmium
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standardní atomová hmotnost Ar, standardní(Os) |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Osmium (76Os) má sedm přirozeně se vyskytujících izotopy, z nichž šest je stabilní: 184Os, 187Os, 188Os, 189Os, 190Os a (nejhojnější) 192Os. Další přírodní izotop, 186Os, má extrémně dlouhý poločas rozpadu (2×1015 let) a z praktických důvodů lze také považovat za stabilní. 187Os je dcerou 187Re (poločas rozpadu 4.56×1010 let) a nejčastěji se měří v 187Os /188Poměr os. Tento poměr, stejně jako 187Re/188Poměr os, byly široce používány v datování pozemské i meteorický skály. Používá se také k měření intenzity kontinentálního zvětrávání v geologickém čase a ke stanovení minimálního věku pro stabilizaci plášť kořeny kontinentu krátery. Nejpozoruhodnější aplikace Os v datování však byla ve spojení s iridium, analyzovat vrstvu šokovaný křemen podél Křída – paleogenní hranice která značí vyhynutí dinosauři Před 66 miliony let.
Existuje také 30 umělých radioizotopy,[2] nejdelší z nich je 194Os s poločasem šesti let; všichni ostatní mají poločasy rozpadu do 94 dnů. Je jich také známo devět jaderné izomery, jehož nejdelší životnost je 191 mOs s poločasem 13,10 hodin.
Použití izotopů osmia
Izotopový poměr Osmium (187Os / 188Os) lze použít jako okno do geochemický změny v celé historii našeho oceánu (7). Průměrný poměr mořských 187O / 188Os v našich současných oceánech je 1,06 (7). Tato hodnota představuje rovnováhu kontinentálních odvozených říčních vstupů O s poměrem 187Os / 188Os ~ 1,3 a plášťových / mimozemských vstupů s poměrem 187Os / 188Os ~ 0,13 (7). Být potomkem 187Re, 187O může být radiogenicky tvořil beta-rozpad (4). Tento rozpad ve skutečnosti posunul poměr 187Os / 188Os Bulk silikátové Země (Země minus jádro) o 33% (5). To je to, co řídí rozdíl v poměru 187Os / 188Os, který vidíme mezi kontinentálními materiály a materiálem pláště. Kůry kůry mají mnohem vyšší úroveň Re, který se pomalu rozkládá na 187Os zvyšujících poměr (4). V rámci pláště však nerovnoměrná reakce Re a Os vede k tomu, že tyto pláště a roztavené materiály jsou vyčerpány v Re, a neumožňují jim akumulovat 187O jako kontinentální materiál (4). Vstup obou materiálů do mořského prostředí vede k pozorovaným hodnotám 187Os / 188Os oceánů a během historie naší planety značně kolísal. Tyto změny v izotopových hodnotách námořní kabiny Os pozorované v mořském sedimentu, který je uložen, a nakonec litifikovaný v tomto časovém období (6). To vědcům umožňuje provádět odhady toků zvětrávání, identifikovat povodňový čedičový vulkanismus a dopadové události, které mohly způsobit některé z našich největších masových vyhynutí. Záznam izotopu mořského sedimentu byl použit k identifikaci a potvrzení dopadu Hranice K-T například (8). Dopad tohoto ~ 10 km asteroidu v té době masivně změnil podpis mořských sedimentů 187Os / 188Os. S průměrnými mimozemskými 187Os / 188Os ve výši ~ 0,13 a obrovským množstvím Os tento dopad přispěl (ekvivalent 600 000 let dnešních říčních vstupů) snížil globální hodnotu mořských 187Os / 188Os na ~ 0,45 až ~ 0,2 (7).
Poměry izotopů Os lze také použít jako signál antropogenní náraz (3). Stejné poměry 187Os / 188Os, které jsou běžné v geologických podmínkách, lze použít k měření přidání antropogenního Os prostřednictvím věcí jako katalyzátory (3). I když se ukázalo, že katalyzátory drasticky snižují emise NOx a CO2, zavádějí je prvky platinové skupiny (PGE), jako je Os, do životního prostředí (3). Mezi další zdroje antropogenního O patří spalování fosilních paliv, tavení chromové rudy a tavení některých sulfidových rud. V jedné studii byl hodnocen vliv automobilových výfuků na námořní systém Os. Bylo zaznamenáno, že výfuk automobilu 187Os / 188Os je ~ 0,2 (podobně jako mimozemské a plášťové vstupy), což je silně vyčerpáno (3, 7). Účinek antropogenního Os lze nejlépe vidět porovnáním vodních poměrů Os a místních sedimentů nebo hlubších vod. Ovlivněné povrchové vody mívají ve srovnání s hlubokým oceánem a sedimenty snížené hodnoty nad rámec toho, co se očekává od kosmických vstupů (3). Toto zvýšení účinku je považováno za důsledek zavedení antropogenního vzdušného O do srážení.
Seznam izotopů
| Nuklid [n 1] | Z | N | Izotopová hmota (Da ) [č. 2][č. 3] | Poločas rozpadu [č. 4] | Rozklad režimu [č. 5] | Dcera izotop [č. 6] | Roztočit a parita [č. 7][č. 8] | Přirozená hojnost (molární zlomek) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Budicí energie | Normální poměr | Rozsah variací | |||||||
| 161Os | 76 | 85 | 0,64 (6) ms | α | 157Ž | ||||
| 162Os | 76 | 86 | 161.98443(54)# | 1,87 (18) ms | α | 158Ž | 0+ | ||
| 163Os | 76 | 87 | 162.98269(43)# | 5,5 (6) ms | α | 159Ž | 7/2−# | ||
| β+, p (vzácný) | 162Ž | ||||||||
| β+ (vzácný) | 163Re | ||||||||
| 164Os | 76 | 88 | 163.97804(22) | 21 (1) ms | α (98%) | 160Ž | 0+ | ||
| β+ (2%) | 164Re | ||||||||
| 165Os | 76 | 89 | 164.97676(22)# | 71 (3) ms | α (60%) | 161Ž | (7/2−) | ||
| β+ (40%) | 165Re | ||||||||
| 166Os | 76 | 90 | 165.972691(20) | 216 (9) ms | α (72%) | 162Ž | 0+ | ||
| β+ (28%) | 166Re | ||||||||
| 167Os | 76 | 91 | 166.97155(8) | 810 (60) ms | α (67%) | 163Ž | 3/2−# | ||
| β+ (33%) | 167Re | ||||||||
| 168Os | 76 | 92 | 167.967804(13) | 2,06 (6) s | β+ (51%) | 168Re | 0+ | ||
| α (49%) | 164Ž | ||||||||
| 169Os | 76 | 93 | 168.967019(27) | 3,40 (9) s | β+ (89%) | 169Re | 3/2−# | ||
| α (11%) | 165Ž | ||||||||
| 170Os | 76 | 94 | 169.963577(12) | 7,46 (23) s | β+ (91.4%) | 170Re | 0+ | ||
| α (8,6%) | 166Ž | ||||||||
| 171Os | 76 | 95 | 170.963185(20) | 8,3 odst. 2 písm | β+ (98.3%) | 171Re | (5/2−) | ||
| α (1,7%) | 167Ž | ||||||||
| 172Os | 76 | 96 | 171.960023(16) | 19,2 (5) s | β+ (98.9%) | 172Re | 0+ | ||
| α (1,1%) | 168Ž | ||||||||
| 173Os | 76 | 97 | 172.959808(16) | 22,4 (9) s | β+ (99.6%) | 173Re | (5/2−) | ||
| α (0,4%) | 169Ž | ||||||||
| 174Os | 76 | 98 | 173.957062(12) | 44 odst. 4 písm | β+ (99.97%) | 174Re | 0+ | ||
| α (0,024%) | 170Ž | ||||||||
| 175Os | 76 | 99 | 174.956946(15) | 1,4 (1) min | β+ | 175Re | (5/2−) | ||
| 176Os | 76 | 100 | 175.95481(3) | 3,6 (5) min | β+ | 176Re | 0+ | ||
| 177Os | 76 | 101 | 176.954965(17) | 3,0 (2) min | β+ | 177Re | 1/2− | ||
| 178Os | 76 | 102 | 177.953251(18) | 5,0 (4) min | β+ | 178Re | 0+ | ||
| 179Os | 76 | 103 | 178.953816(19) | 6,5 (3) min | β+ | 179Re | (1/2−) | ||
| 180Os | 76 | 104 | 179.952379(22) | 21,5 (4) min | β+ | 180Re | 0+ | ||
| 181Os | 76 | 105 | 180.95324(3) | 105 (3) min | β+ | 181Re | 1/2− | ||
| 181m1Os | 48,9 (2) keV | 2,7 (1) min | β+ | 181Re | (7/2)− | ||||
| 181m2Os | 156,5 (7) keV | 316 (18) ns | (9/2)+ | ||||||
| 182Os | 76 | 106 | 181.952110(23) | 22,10 (25) h | ES | 182Re | 0+ | ||
| 183Os | 76 | 107 | 182.95313(5) | 13,0 (5) h | β+ | 183Re | 9/2+ | ||
| 183 mOs | 170,71 (5) keV | 9,9 (3) h | β+ (85%) | 183Re | 1/2− | ||||
| TO (15%) | 183Os | ||||||||
| 184Os | 76 | 108 | 183.9524891(14) | Pozorovatelně stabilní[č. 9] | 0+ | 2(1)×10−4 | |||
| 185Os | 76 | 109 | 184.9540423(14) | 93,6 (5) d | ES | 185Re | 1/2− | ||
| 185m1Os | 102,3 (7) keV | 3,0 (4) μs | (7/2−)# | ||||||
| 185m2Os | 275,7 (8) keV | 0,78 (5) μs | (11/2+) | ||||||
| 186Os[č. 10] | 76 | 110 | 185.9538382(15) | 2.0(11)×1015 y | α | 182Ž | 0+ | 0.0159(3) | |
| 187Os[č. 11] | 76 | 111 | 186.9557505(15) | Pozorovatelně stabilní[č. 12] | 1/2− | 0.0196(2) | |||
| 188Os[č. 11] | 76 | 112 | 187.9558382(15) | Pozorovatelně stabilní[č. 13] | 0+ | 0.1324(8) | |||
| 189Os | 76 | 113 | 188.9581475(16) | Pozorovatelně stabilní[č. 14] | 3/2− | 0.1615(5) | |||
| 189 mOs | 30,812 (15) keV | 5,81 (6) h | TO | 189Os | 9/2− | ||||
| 190Os | 76 | 114 | 189.9584470(16) | Pozorovatelně stabilní[č. 15] | 0+ | 0.2626(2) | |||
| 190 mOs | 1705,4 (2) keV | 9,9 (1) min | TO | 190Os | (10)− | ||||
| 191Os | 76 | 115 | 190.9609297(16) | 15.4 (1) d | β− | 191Ir | 9/2− | ||
| 191 mOs | 74,382 (3) keV | 13,10 (5) h | TO | 191Os | 3/2− | ||||
| 192Os | 76 | 116 | 191.9614807(27) | Pozorovatelně stabilní[č. 16] | 0+ | 0.4078(19) | |||
| 192 mOs | 2015.40 (11) keV | 5,9 (1) s | IT (87%) | 192Os | (10−) | ||||
| β− (13%) | 192Ir | ||||||||
| 193Os | 76 | 117 | 192.9641516(27) | 30.11 (1) h | β− | 193Ir | 3/2− | ||
| 194Os | 76 | 118 | 193.9651821(28) | 6,0 (2) r | β− | 194Ir | 0+ | ||
| 195Os | 76 | 119 | 194.96813(54) | 6,5 min | β− | 195Ir | 3/2−# | ||
| 196Os | 76 | 120 | 195.96964(4) | 34,9 (2) min | β− | 196Ir | 0+ | ||
| 197Os | 76 | 121 | 2,8 (6) min | ||||||
- ^ mOs - nadšený jaderný izomer.
- ^ () - Nejistota (1σ) je uveden v stručné formě v závorkách za odpovídajícími posledními číslicemi.
- ^ # - Atomic mass checked #: hodnota a nejistota odvozené nikoli z čistě experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů z Mass Surface (TMS ).
- ^ Tučný poločas - téměř stabilní, poločas delší než věk vesmíru.
- ^ Režimy rozpadu:
ES: Zachycení elektronů TO: Izomerní přechod p: Protonová emise - ^ Tučný symbol jako dcera - dcera produkt je stabilní.
- ^ () hodnota rotace - označuje rotaci se slabými argumenty přiřazení.
- ^ # - Hodnoty označené # nejsou čistě odvozeny z experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů sousedních nuklidů (TNN ).
- ^ Věřil, že podstoupí rozpad α na 180Ž nebo β+β+ rozpadnout se na 184Ž s poločasem rozpadu přes 56 × 1012 let
- ^ prvotní radionuklid
- ^ A b Použito v rhenium-osmium
- ^ Věřil, že podstoupí rozpad α na 183Ž
- ^ Věřil, že podstoupí rozpad α na 184Ž
- ^ Věřil, že podstoupí rozpad α na 185Ž
- ^ Věřil, že podstoupí rozpad α na 186Ž
- ^ Věřil, že podstoupí rozpad α na 188W nebo β−β− rozpadnout se na 192Pt s poločasem rozpadu přes 9,8 × 1012 let
Reference
- ^ Meija, Juris; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)“. Čistá a aplikovaná chemie. 88 (3): 265–91. doi:10.1515 / pac-2015-0305.
- ^ Flegenheimer, Juan (2014). „Tajemství mizejícího izotopu“. Revista Virtual de Química. 6 (4): 1139–1142. Archivovány od originál (PDF) dne 2015-06-19. Citováno 2014-06-13.
3. Chen, C., P. N. Sedwick a M. Sharma. 2009. Antropogenní osmium v dešti a sněhu odhaluje globální znečištění atmosféry. Sborník Národní akademie věd 106 (19): 7724–28. https://doi.org/10.1073/pnas.0811803106.
4. Esser, B. a Turekian, K. (1993). Osmiové izotopové složení kontinentální kůry. Geochimica et Cosmochimica, 57, str. 3093–3104.
5. Hauri, Erik H. 2002. Osmium Isotopes and Mantle Convection. Filozofické transakce: Matematické, fyzikální a inženýrské vědy 360 (1800): 2371–2382. Odkaz
6. Lowery, C., Morgan, J., Gulick, S., Bralower, T., Christeson, G., & Expedition 364 Scientists. 2019. Perspektivy oceánského vrtání o dopadech meteoritu. Oceánografie, 32 (1), 120-134.
7. Peucker-Ehrenbrink, B. a G. Ravizza. 2000. Marine Ismium Isotope Record. Terra Nova 12 (5): 205–19. https://doi.org/10.1046/j.1365-3121.2000.00295.x.
8. Selby, David a Robert A. Creaser. 2005. „Přímé radiometrické datování ložisek uhlovodíků pomocí izotopů rhenium-osmium.“ Science 308 (5726): 1293–1295. https://doi.org/10.1126/science.1111081.
- Hmotnosti izotopů z:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "PakUBASE hodnocení jaderných a rozpadových vlastností ", Jaderná fyzika A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729 ... 3A, doi:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- Izotopové složení a standardní atomové hmotnosti z:
- de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroši; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R .; Taylor, Philip D. P. (2003). „Atomové váhy prvků. Recenze 2000 (technická zpráva IUPAC)“. Čistá a aplikovaná chemie. 75 (6): 683–800. doi:10.1351 / pac200375060683.
- Wieser, Michael E. (2006). „Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)“. Čistá a aplikovaná chemie. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351 / pac200678112051. Shrnutí ležel.
- Údaje o poločasu rozpadu, rotaci a izomeru vybrané z následujících zdrojů.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "PakUBASE hodnocení jaderných a rozpadových vlastností ", Jaderná fyzika A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729 ... 3A, doi:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- Národní jaderné datové centrum. "Databáze NuDat 2.x". Brookhaven National Laboratory.
- Holden, Norman E. (2004). "11. Tabulka izotopů". V Lide, David R. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85. vydání). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
