Interested Article - Изотопы калия

delana
  • 2020-07-19
  • 1

Изотопы калия — разновидности химического элемента калия с разным количеством нейтронов в атомном ядре . Известны изотопы калия с массовыми числами от 33 до 59 (количество протонов 19, нейтронов от 14 до 40) и 5 ядерных изомеров .

Природный калий представляет собой смесь трех изотопов. Двух стабильных:

И одного нестабильного, но с большим периодом полураспада :

Благодаря радиоактивности 40 K природный калий обладает удельной активностью около 31 кБк /кг. Самым долгоживущим из остальных радиоизотопов является 43 K с периодом полураспада 22,3 часа.

Калий-40

40 K распадается по одной из трех схем:

Значимость калия-40 определяется его определяющим вкладом в собственную радиоактивность биологических тканей, содержащих природный калий. Ввиду наличия калия-40 в теле человека природная радиоактивность человеческого организма составляет 4—5 кБк. Это примерно 80—85 % собственной радиоактивности организма. Оставшаяся часть обусловлена в основном изотопом 14 С . Среднегодовая эффективная эквивалентная доза, получаемая человеком в результате распада калия-40 в тканях организма, составляет 0,18 мЗв.

Соотношение калия-40 и аргона-40 используется в (англ.) ( абсолютного возраста минералов в геохронологии .

Таблица изотопов калия

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
31 K 19 12 <10 -11 с 3p 28 S
32 K 19 13 32,02265(43)# p 31 Ar 1+#
32m K 950(100)# кэВ 4+#
33 K 19 14 33,00756(21)# <25 нс p 32 Ar 3/2+#
34 K 19 15 33,99869(21)# <40 нс p 33 Ar 1+#
35 K 19 16 34,9880054(6) 178(8) мс β + (99,63%) 35 Ar 3/2+
β + , p (0,37%) 34 Cl
36 K 19 17 35,9813020(4) 341(3) мс β + (99,95%) 36 Ar 2+
β + , p (0,048%) 35 Cl
β + , α (0,0034%) 32 S
37 K 19 18 36,97337589(10) 1,2365(9) с β + 37 Ar 3/2+
38 K 19 19 37,96908112(21) 7,636(18) мин β + 38 Ar 3+
38m1 K 130,50(28) кэВ 924,46(14) мс β + 38 Ar 0+
38m2 K 3458,0(2) кэВ 21,95(11) мкс ИП 38 K (7+)
39 K 19 20 38,963706487(5) стабилен 3/2+ 0,932581(44)
40 K 19 21 39,96399817(6) 1,248(3)⋅10 9 лет β − (89,28%) 40 Ca 4− 1,17(1)⋅10 −4
ЭЗ (10,72%) 40 Ar
β + (0,001%)
40m K 1643,639(11) кэВ 336(12) нс ИП 40 K 0+
41 K 19 22 40,961825258(4) стабилен 3/2+ 0,067302(44)
42 K 19 23 41,96240231(11) 12,355(7) ч β − 42 Ca 2−
43 K 19 24 42,9607347(4) 22,3(1) ч β − 43 Ca 3/2+
43m K 738,30(6) кэВ 200(5) нс ИП 43 K 7/2−
44 K 19 25 43,9615870(5) 22,13(19) мин β − 44 Ca 2−
45 K 19 26 44,9606915(6) 17,8(6) мин β − 45 Ca 3/2+
46 K 19 27 45,9619816(8) 105(10) с β − 46 Ca 2−
47 K 19 28 46,9616616(15) 17,50(24) с β − 47 Ca 1/2+
48 K 19 29 47,9653412(8) 6,8(2) с β − (98,86%) 48 Ca 1−
β − , n (1,14%) 47 Ca
49 K 19 30 48,9682108(9) 1,26(5) с β − , n (86%) 48 Ca (3/2+)
β − (14%) 49 Ca
50 K 19 31 49,972380(8) 472(4) мс β − (71%) 50 Ca 0−
β − , n (29%) 49 Ca
50m K 171,4(4) кэВ 125(40) нс ИП 50 K (2−)
51 K 19 32 50,975828(14) 365(5) мс β − , n (65%) 50 Ca 3/2+
β − (35%) 51 Ca
52 K 19 33 51,98160(4) 110(4) мс β − , n (74%) 51 Ca 2−#
β − (23,7%) 52 Ca
β − , 2n (2,3%) 50 Ca
53 K 19 34 52,98680(12) 30(5) мс β − , n (64%) 52 Ca (3/2+)
β − (26%) 53 Ca
β − , 2n (10%) 51 Ca
54 K 19 35 53,99463(64)# 10(5) мс β − (>99,9%) 54 Ca 2−#
β − , n (<.1%) 53 Ca
55 K 19 36 55,00076(75)# 3# мс β − 55 Ca 3/2+#
β − , n 54 Ca
56 K 19 37 56,00851(86)# 1# мс β − 56 Ca 2−#
β − , n 55 Ca
57 K 19 38 β − 57 Ca
59 K 19 40 β − 59 Ca
  1. Открытие этого изотопа не подтверждено.

Пояснения к таблице

  • Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. 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

  1. Данные приведены по Wang M. , Audi G. , Kondev F. G. , Huang W. J. , Naimi S. , Xu X. (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41 , iss. 3 . — P. 030002-1—030002-344 . — doi : .
  2. ↑ Данные приведены по Audi G. , Kondev F. G. , Wang M. , Huang W. J. , Naimi S. (англ.) // . — 2017. — Vol. 41 , iss. 3 . — P. 030001-1—030001-138 . — doi : . — Bibcode : . Открытый доступ
  3. . Nature . 573 (7773): 167. 6 September 2019. Bibcode : . doi : . PMID .
  4. Kostyleva, D.; et al. (2019). "Towards the Limits of Existence of Nuclear Structure: Observation and First Spectroscopy of the Isotope 31 K by Measuring Its Three-Proton Decay". Physical Review Letters . 123 (9): 092502. arXiv : . Bibcode : . doi : . PMID .
  5. Engelkemeir, D. W.; Flynn, K. F.; Glendenin, L. E. (1962). "Positron Emission in the Decay of K40". Physical Review . 126 (5): 1818. Bibcode : . doi : .
  6. Neufcourt, L.; Cao, Y.; Nazarewicz, W.; Olsen, E.; Viens, F. (2019). "Neutron drip line in the Ca region from Bayesian model averaging". Physical Review Letters . 122 (6): 062502–1–062502–6. arXiv : . Bibcode : . doi : . PMID .
  7. ↑ Tarasov, O.B. (2017). Дата обращения: 2 февраля 2022. 2 февраля 2022 года.
Источник —

delana
  • 2020-07-19
  • 1
  • Tags:

Same as Изотопы калия

The title for the last searches