Изото́пы арго́на — разновидности химического элемента аргона с разным количеством нейтронов в атомном ядре . Известны изотопы аргона с массовыми числами от 29 до 54 (количество протонов 18, нейтронов от 11 до 36) и один ядерный изомер .

Аргон в земной атмосфере состоит из трех стабильных изотопов :

• ³⁶ Ar ( изотопная распространённость 0,337 %)
• ³⁸ Ar (изотопная распространённость 0,063 %)
• ⁴⁰ Ar (изотопная распространённость 99,600 %) .

Самым долгоживущим радиоизотопом является ³⁹ Ar с периодом полураспада 269 лет.

Почти весь ⁴⁰ Ar возник на Земле в результате распада радиоактивного изотопа ⁴⁰ K по схеме электронного захвата :

${\displaystyle \mathrm {{}_{19}^{40}K} +e^{-}\rightarrow \mathrm {{}_{18}^{40}Ar} +\nu _{e}+\gamma .}$

Один грамм природного калия, с концентрацией радиоактивного изотопа ⁴⁰ K 0,012 ат.% в течение года порождает приблизительно 1,03·10 ⁷ атомов ⁴⁰ Ar. Таким образом, в минералах , содержащих калий, постепенно накапливается изотоп ⁴⁰ Ar, удерживаемый в кристаллических решётках , что позволяет по соотношению концентраций ⁴⁰ Ar/ ⁴⁰ K в минералах определить момент их кристаллизации . Этот калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии .

Вероятные источники происхождения изотопов ³⁶ Ar и ³⁸ Ar — неустойчивые продукты спонтанного деления тяжёлых ядер, а также реакции захвата нейтронов и альфа-частиц ядрами лёгких элементов, содержащихся в урано-ториевых минералах:

${\displaystyle \mathrm {{}_{17}^{36}Cl} \rightarrow \mathrm {{}_{18}^{36}Ar} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e},}$

${\displaystyle \mathrm {{}_{16}^{33}S} +\mathrm {{}_{2}^{4}He} \rightarrow \mathrm {{}_{18}^{36}Ar} +\mathrm {{}_{0}^{1}n} ,}$

${\displaystyle \mathrm {{}_{17}^{35}Cl} +\mathrm {{}_{2}^{4}He} \rightarrow \mathrm {{}_{18}^{38}Ar} +\mathrm {{}_{1}^{1}p} .}$

Подавляющая часть космического аргона состоит из изотопов ³⁶ Ar и ³⁸ Ar. Это вызвано тем обстоятельством, что калий распространен в космосе примерно в 50 000 раз меньше, чем аргон (на Земле калий преобладает над аргоном в 660 раз). Примечателен произведенный геохимиками подсчет: вычтя из аргона земной атмосферы радиогенный ⁴⁰ Ar, они получили изотопный состав, очень близкий к составу космического аргона .

Таблица изотопов аргона

Символ нуклида	Z ( p )	N( n )	Масса изотопа ( а. е. м. )	Период полураспада (T 1/2 )	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
	Энергия возбуждения
29 Ar	18	11		~ 4⋅10 −20 с	2p	27 S
30 Ar	18	12	30,02247(22)	<10 пс	2p	28 S	0+
31 Ar	18	13	31,01216(22)#	15,1(3) мс	β + , p (68,3%)	30 S	5/2+
					β + (22,63%)	31 Cl
					β + , 2p (9,0%)	29 P
					β + , 3p (0,07%)	28 Si
32 Ar	18	14	31,9976378(19)	98(2) мс	β + (64,42%)	32 Cl	0+
					β + , p (35,58%)	31 S
32m Ar	5600(100) кэВ						5−#
33 Ar	18	15	32,9899255(4)	173,0(20) мс	β + (61,3%)	33 Cl	1/2+
					β + , p (38,7%)	32 S
34 Ar	18	16	33,98027009(8)	843,8(4) мс	β +	34 Cl	0+
35 Ar	18	17	34,9752577(7)	1,7756(10) с	β +	35 Cl	3/2+
36 Ar	18	18	35,967545105(29)	стабилен			0+	0,003336(4)
37 Ar	18	19	36,96677631(22)	35,011(19) сут	ЭЗ	37 Cl	3/2+
38 Ar	18	20	37,96273210(21)	стабилен			0+	0,000629(1)
39 Ar	18	21	38,964313(5)	269(3) лет	β −	39 K	7/2−
40 Ar<	18	22	39,9623831238(24)	стабилен			0+	0,996035(4)
41 Ar	18	23	40,9645006(4)	109,61(4) мин	β −	41 K	7/2−
42 Ar	18	24	41,963046(6)	32,9(11) года	β −	42 K	0+
43 Ar	18	25	42,965636(6)	5,37(6) мин	β −	43 K	5/2(−)
44 Ar	18	26	43,9649238(17)	11,87(5) мин	β −	44 K	0+
45 Ar	18	27	44,9680397(6)	21,48(15) с	β −	45 K	(5/27/2)−
46 Ar	18	28	45,9680374(12)	8,4(6) с	β −	46 K	0+
47 Ar	18	29	46,9727681(12)	1,23(3) с	β − (99,8%)	47 K	(3/2−)
					β − , n (0,2%)	46 K
48 Ar	18	30	47,97608(33)	415(15) мс	β −	48 K	0+
49 Ar	18	31	48,98155(43)#	236(8) мс	β −	49 K	3/2−#
50 Ar	18	32	49,98569(54)#	106(6) мс	β −	50 K	0+
51 Ar	18	33	50,99280(64)#	60# мс [>200 нс]	β −	51 K	3/2−#
52 Ar	18	34	51,99863(64)#	10# мс	β −	52 K	0+
53 Ar	18	35	53,00729(75)#	3# мс	β −	53 K	(5/2−)#
					β − , n	52 K
54 Ar	18	36			β −	54 K	0+

Пояснения к таблице

• Распространённость изотопов приведена для земной атмосферы. Для других источников значения могут сильно отличаться.

• Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

• Символами, выделенными жирным шрифтом , обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом , обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.

• Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N ). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

• Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК , для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания