Izotopy draslíku - Isotopes of potassium

Hlavní izotopy z draslík  (19K)
IzotopRozklad
hojnostpoločas rozpadu (t1/2)režimuproduktu
39K.93.258%stabilní
40K.0.012%1.248(3)×109 yβ−40Ca.
ε40Ar
β+40Ar
41K.6.730%stabilní
Standardní atomová hmotnost Ar, standardní(K)

Draslík (19K) má 26 známých izotopy z 31K. až 57K, s výjimkou dosud neznámého 32K, stejně jako nepotvrzená zpráva o 59K.[2] Tři z těchto izotopů se vyskytují přirozeně: dvě stabilní formy 39K (93,3%) a 41K (6,7%) a radioizotop s velmi dlouhou životností 40K. (0.012%).

Přirozeně se vyskytující radioaktivní 40K se rozpadá s a poločas rozpadu 1,248 × 109 let. 89% těchto rozpadů je stabilních 40Ca. podle rozpad beta, zatímco 11% má 40Ar buď elektronový záchyt nebo pozitronová emise. 40K má nejdelší známý poločas pro jakýkoli vysílač pozitronů nuklid. Dlouhý poločas tohoto prvotní radioizotop je způsobeno vysoce přechod zakázaný rotací: 40K má jaderná rotace 4, zatímco obě jeho dcery rozpadu jsou sudé - dokonce izotopy s otočením 0.

40K se vyskytuje v přírodním draslíku v dostatečném množství než velké pytle chlorid draselný komerční náhražky soli lze použít jako a radioaktivní zdroj pro demonstrace ve třídě.[Citace je zapotřebí ] 40K je největším zdrojem přirozené radioaktivity u zdravých zvířat a lidí, dokonce větší než 14C. V lidském těle o hmotnosti 70 kg asi 4 400 jader 40K úpadek za sekundu.[3]

Rozpad 40K. až 40Ar se používá v seznamka draslík-argon skal. Minerály jsou datovány měřením koncentrace draslíku a množství radiogenního 40Ar, který se nahromadil. Metoda obvykle předpokládá, že horniny v době vzniku neobsahovaly žádný argon a veškerý následující radiogenní argon (tj. 40Ar) byla zachována.[Citace je zapotřebí ] 40K byl také značně používán jako a radioaktivní stopovač ve studiích zvětrávání.[Citace je zapotřebí ]

Všechny ostatní izotopy draslíku mají poločas rozpadu za den, většinou za minutu. Nejméně stabilní je 31K, třiemitor protonů objeveno v roce 2019; jeho poločas byl měřen jako kratší než 10 pikosekundy.[4][5]

Byly použity různé izotopy draslíku koloběh živin studie, protože draslík je a makroživina požadováno pro život.[Citace je zapotřebí ]

Seznam izotopů

Nuklid[6]
[n 1]		ZNIzotopová hmota (Da )[7]
[č. 2][č. 3]		Poločas rozpadu
[č. 4][č. 5]		Rozklad
režimu
Dcera
izotop
[č. 6]		Roztočit a
parita
[č. 7][č. 5]		Přirozená hojnost (molární zlomek)
Budicí energie[č. 5]Normální poměrRozsah variací
31K.[4][5]1912<10 ps3p28S
33K.191433.00756(21)#<25 nsp32Ar3/2+#
34K.191533.99869(21)#<40 nsp33Ar1+#
35K.191634.9880054(6)178 (8) msβ+ (99.63%)35Ar3/2+
β+, p (0,37%)34Cl
36K.191735.9813020(4)341 (3) msβ+ (99.95%)36Ar2+
β+, p (0,048%)35Cl
β+, α (.0034%)32S
37K.191836.97337589(10)1,2365 (9) sβ+37Ar3/2+
38K.191937.96908112(21)7,636 (18) minβ+38Ar3+
38m1K.130,50 (28) keV924,46 (14) msβ+38Ar0+
38m2K.3458.0 (2) keV21.95(11) µsTO38K.(7+)
39K.192038.963706487(5)Stabilní3/2+0.932581(44)
40K.[č. 8][č. 9]192139.96399817(6)1.248(3)×109 yβ− (89.28%)40Ca.4−1.17(1)×10−4
ES (10.72%)40Ar
β+ (0.001%)[8]
40 mK.1643.639 (11) keV336 (12) nsTO40K.0+
41K.192240.961825258(4)Stabilní3/2+0.067302(44)
42K.192341.96240231(11)12,355 (7) hβ−42Ca.2−
43K.192442.9607347(4)22,3 (1) hβ−43Ca.3/2+
43 mK.738,30 (6) keV200 (5) nsTO43K.7/2−
44K.192543.9615870(5)22,13 (19) minβ−44Ca.2−
45K.192644.9606915(6)17,8 (6) minβ−45Ca.3/2+
46K.192745.9619816(8)105 (10) sβ−46Ca.2−
47K.192846.9616616(15)17,50 (24) sβ−47Ca.1/2+
48K.192947.9653412(8)6,8 (2) sβ− (98.86%)48Ca.1−
β−, n (1.14%)47Ca.
49K.193048.9682108(9)1,26 (5) sβ−, n (86%)48Ca.(3/2+)
β− (14%)49Ca.
50K.193149.972380(8)472 (4) msβ− (71%)50Ca.0−
β−, n (29%)49Ca.
50 mK.171,4 (4) keV125 (40) nsTO50K.(2−)
51K.193250.975828(14)365 (5) msβ−, n (65%)50Ca.3/2+
β− (35%)51Ca.
52K.193351.98160(4)110 (4) msβ−, n (74%)51Ca.2−#
β− (23.7%)52Ca.
β−, 2n (2,3%)50Ca.
53K.193452.98680(12)30 (5) msβ−, n (64%)52Ca.(3/2+)
β− (26%)53Ca.
β−, 2n (10%)51Ca.
54K.193553.99463(64)#10 (5) msβ− (>99.9%)54Ca.2−#
β−, n (<0,1%)53Ca.
55K.193655.00076(75)#3 # msβ−55Ca.3/2+#
β−, n54Ca.
56K.193756.00851(86)#1 # msβ−56Ca.2−#
β−, n55Ca.
57K.[9][2]1938β−57Ca.
59K.[2][č. 10]1940β−59Ca.
  1. ^ mK - nadšený jaderný izomer.
  2. ^ () - Nejistota (1σ) je uveden v stručné formě v závorkách za odpovídajícími posledními číslicemi.
  3. ^ # - Atomic mass checked #: hodnota a nejistota odvozené nikoli z čistě experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů z Mass Surface (TMS ).
  4. ^ Tučný poločas - téměř stabilní, poločas delší než věk vesmíru.
  5. ^ A b C # - Hodnoty označené # nejsou čistě odvozeny z experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů sousedních nuklidů (TNN ).
  6. ^ Tučný symbol jako dcera - dcera produkt je stabilní.
  7. ^ () hodnota rotace - označuje rotaci se slabými argumenty přiřazení.
  8. ^ Použito v seznamka draslík-argon
  9. ^ Prvotní radionuklid
  10. ^ Objev tohoto izotopu není potvrzen

Viz také

Reference

  1. ^ 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.
  2. ^ A b C Tarasov, O.B. (2017). „Výroba izotopů velmi bohatých na neutrony: Co bychom měli vědět?“.
  3. ^ "Radioaktivní lidské tělo". Citováno 2011-05-18.
  4. ^ A b „Zvláštní atom otřásá předpoklady o jaderné struktuře“. Příroda. 573 (7773): 167. 6. září 2019. Bibcode:2019Natur.573T.167.. doi:10.1038 / d41586-019-02655-9. PMID  31506620.
  5. ^ A b Kostyleva, D .; et al. (2019). „Směrem k mezím existence jaderné struktury: pozorování a první spektroskopie izotopu 31K měřením jeho rozkladu tří protonů “. Dopisy o fyzické kontrole. 123 (9): 092502. arXiv:1905.08154. Bibcode:2019PhRvL.123i2502K. doi:10.1103 / PhysRevLett.123.092502. PMID  31524489.
  6. ^ Poločas rozpadu, režim rozpadu, jaderný spin a izotopové složení pocházejí z:
    Audi, G .; Kondev, F. G .; Wang, M .; Huang, W. J .; Naimi, S. (2017). „Hodnocení jaderných vlastností NUBASE2016“ (PDF). Čínská fyzika C.. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
  7. ^ Wang, M .; Audi, G .; Kondev, F. G .; Huang, W. J .; Naimi, S .; Xu, X. (2017). „Hodnocení atomové hmotnosti AME2016 (II). Tabulky, grafy a odkazy“ (PDF). Čínská fyzika C.. 41 (3): 030003-1–030003-442. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
  8. ^ Engelkemeir, D. W .; Flynn, K. F .; Glendenin, L. E. (1962). "Emise pozitronu při rozpadu K40". Fyzický přehled. 126 (5): 1818. Bibcode:1962PhRv..126.1818E. doi:10.1103 / PhysRev.126.1818.
  9. ^ Neufcourt, L .; Cao, Y .; Nazarewicz, W .; Olsen, E .; Viens, F. (2019). "Neutronová odkapávací linie v oblasti Ca z Bayesovského modelu zprůměrována". Dopisy o fyzické kontrole. 122 (6): 062502–1–062502–6. arXiv:1901.07632. Bibcode:2019PhRvL.122f2502N. doi:10.1103 / PhysRevLett.122.062502. PMID  30822058.