Изотопы аргона - Isotopes of argon
36 Ar и 38 Ar содержание может достигать 2,07% и 4,3% соответственно в природных образцах. 40 Ar - это остаток в таких случаях, содержание которого может составлять всего 93,6%. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Стандартный атомный вес Аr, стандарт(Ar) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Аргон (18Ar) имеет 26 известных изотопы, из 29Ar к 54Ar и 1 изомер (32мAr), из которых три стабильный (36Ar, 38Ar и 40Ар). На земле, 40Ar составляет 99,6% природного аргона. Самыми долгоживущими радиоактивными изотопами являются 39Ar с периодом полураспада 269 лет, 42Ar с периодом полураспада 32,9 года, и 37Ar с периодом полураспада 35,04 дня. Все остальные изотопы имеют период полураспада менее двух часов, а большинство из них - менее одной минуты. Наименее стабильным является 29Ar с периодом полураспада примерно 4×10−20 секунд.[2]
Встречающиеся в природе 40K, с период полураспада из 1,248×109 лет, распадается на стабильную 40Ar по захват электронов (10,72%) и позитронное излучение (0,001%), а также переходит в стабильную 40Ca через бета-распад (89,28%). Эти свойства и соотношения используются для определения возраста горные породы через калий-аргоновое датирование.[3]
Несмотря на захват 40Ar во многих породах может выделяться при плавлении, измельчении и диффузии. Почти весь аргон в атмосфере Земли является продуктом 40K распада, так как 99,6% атмосферного аргона Земли составляет 40Ar, тогда как на Солнце и предположительно в первичных облаках звездообразования аргон составляет <15%. 38Ar и в основном (85%) 36Ar. Точно так же соотношение трех изотопов 36Ar:38Ar:40Ar в атмосферах внешних планет составляет 8400: 1600: 1.[4]
На Земле атмосфера, радиоактивный 39Ar (период полураспада 269 лет) производится космический луч деятельность, в первую очередь из 40Ar. В подземной среде он также производится за счет захват нейтронов к 39K или альфа-излучение к кальций. Содержание 39Ar в природном аргоне составляет (8,0 ± 0,6) × 10−16 г / г, или (1,01 ± 0,08) Бк / кг 36, 38, 40Ar.[5] Содержание 42Ar (период полураспада 33 года) в атмосфере Земли меньше 6 × 10−21 частей на часть 36, 38, 40Ar.[6] Во многих случаях требуется аргон, обедненный космогенными изотопами, известный как обедненный аргон.[7]
36Ar, в виде гидрид аргона, был обнаружен в Крабовидная туманность остаток сверхновой в течение 2013 г.[8][9] Это был первый раз благородная молекула был обнаружен в космическое пространство.[8][9]
Радиоактивный 37Ar - синтетический радионуклид, который образуется из захват нейтронов к 40Ca с последующим альфа-частица выбросы в результате недр ядерные взрывы. Период полувыведения составляет 35 дней.[3]
Список изотопов
| Нуклид[10] [n 1] | Z | N | Изотопная масса (Да )[11] [n 2][n 3] | Период полураспада | Разлагаться Режим [n 4] | Дочь изотоп [n 5] | Вращение и паритет [n 6][n 7] | Природное изобилие (мольная доля) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | Нормальная пропорция | Диапазон вариации | |||||||
| 29Ar[2] | 18 | 11 | ~4×10−20 s | 2p | 27S | ||||
| 30Ar | 18 | 12 | 30.02247(22) | <10 пс | 2p | 28S | 0+ | ||
| 31Ar | 18 | 13 | 31.01216(22)# | 15,1 (3) мс | β+, п (68,3%) | 30S | 5/2+ | ||
| β+ (22.63%) | 31Cl | ||||||||
| β+, 2п (9,0%) | 29п | ||||||||
| β+, 3п (0,07%) | 28Si | ||||||||
| 32Ar | 18 | 14 | 31.9976378(19) | 98 (2) мс | β+ (64.42%) | 32Cl | 0+ | ||
| β+, п (35,58%) | 31S | ||||||||
| 32мAr | 5600 (100) кэВ | неизвестный | 5−# | ||||||
| 33Ar | 18 | 15 | 32.9899255(4) | 173.0 (20) мс | β+ (61.3%) | 33Cl | 1/2+ | ||
| β+, п (38,7%) | 32S | ||||||||
| 34Ar | 18 | 16 | 33.98027009(8) | 843,8 (4) мс | β+ | 34Cl | 0+ | ||
| 35Ar | 18 | 17 | 34.9752577(7) | 1,7756 (10) с | β+ | 35Cl | 3/2+ | ||
| 36Ar | 18 | 18 | 35.967545105(29) | Наблюдательно стабильный[n 8] | 0+ | 0.003336(4) | |||
| 37Ar | 18 | 19 | 36.96677631(22) | 35.011 (19) д | ε | 37Cl | 3/2+ | ||
| 38Ar | 18 | 20 | 37.96273210(21) | Стабильный | 0+ | 0.000629(1) | |||
| 39Ar[n 9] | 18 | 21 | 38.964313(5) | 269 (3) лет | β− | 39K | 7/2− | След[n 10] | |
| 40Ar[n 11] | 18 | 22 | 39.9623831238(24) | Стабильный | 0+ | 0.996035(4)[n 12] | |||
| 41Ar | 18 | 23 | 40.9645006(4) | 109,61 (4) мин | β− | 41K | 7/2− | ||
| 42Ar | 18 | 24 | 41.963046(6) | 32.9 (11) лет | β− | 42K | 0+ | След | |
| 43Ar | 18 | 25 | 42.965636(6) | 5,37 (6) мин | β− | 43K | 5/2(−) | ||
| 44Ar | 18 | 26 | 43.9649238(17) | 11,87 (5) мин | β− | 44K | 0+ | ||
| 45Ar | 18 | 27 | 44.9680397(6) | 21.48 (15) с | β− | 45K | (5/2,7/2)− | ||
| 46Ar | 18 | 28 | 45.9680374(12) | 8,4 (6) с | β− | 46K | 0+ | ||
| 47Ar | 18 | 29 | 46.9727681(12) | 1,23 (3) с | β− (99.8%) | 47K | (3/2−) | ||
| β−, п (0.2%) | 46K | ||||||||
| 48Ar | 18 | 30 | 47.97608(33) | 415 (15) мс | β− | 48K | 0+ | ||
| 49Ar | 18 | 31 | 48.98155(43)# | 236 (8) мс | β− | 49K | 3/2−# | ||
| 50Ar | 18 | 32 | 49.98569(54)# | 106 (6) мс | β− | 50K | 0+ | ||
| 51Ar | 18 | 33 | 50.99280(64)# | 60 # мс [> 200 нс] | β− | 51K | 3/2−# | ||
| 52Ar | 18 | 34 | 51.99863(64)# | 10 # мс | β− | 52K | 0+ | ||
| 53Ar | 18 | 35 | 53.00729(75)# | 3 # мс | β− | 53K | (5/2−)# | ||
| β−, п | 52K | ||||||||
| 54Ar[12] | 18 | 36 | β− | 54K | 0+ | ||||
- ^ мAr - возбужденный ядерный изомер.
- ^ () - Неопределенность (1σ) дается в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
- ^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и погрешность, полученные не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов от массовой поверхности (ТМС ).
- ^ Режимы распада:
n: Эмиссия нейтронов п: Испускание протонов - ^ Жирный символ как дочка - Дочерний продукт стабильный.
- ^ () значение вращения - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
- ^ # - Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN ).
- ^ Считается, что он подвергается двойному захвату электронов в 36S (самый легкий теоретически нестабильный нуклид, для которого не наблюдалось никаких доказательств радиоактивности)
- ^ Используется в аргон-аргоновое датирование
- ^ Космогенный нуклид
- ^ Используется в аргон-аргоновое датирование и калий-аргоновое датирование
- ^ Создано из 40K в породах. Эти соотношения земные. Космическое изобилие намного меньше, чем 36Ar.
.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Мейя, Юрис; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 88 (3): 265–91. Дои:10.1515 / pac-2015-0305.
- ^ а б Муха, И .; и другие. (2018). «Глубокий выход за пределы протонной капельницы. I. Цепочки изотопов аргона и хлора». Физический обзор C. 98 (6): 064308–1–064308–13. arXiv:1803.10951. Bibcode:2018PhRvC..98f4308M. Дои:10.1103 / PhysRevC.98.064308. S2CID 119384311.
- ^ а б "40Ar /39Датировка и ошибки ". Архивировано из оригинал 9 мая 2007 г.. Получено 7 марта 2007.
- ^ Кэмерон, A.G.W. (1973). «Содержание элементарных и изотопных летучих элементов на внешних планетах». Обзоры космической науки. 14 (3–4): 392–400. Bibcode:1973ССРв ... 14..392С. Дои:10.1007 / BF00214750. S2CID 119861943.
- ^ П. Бенетти; и другие. (2007). «Измерение удельной активности 39Ар в природном аргоне ». Ядерные инструменты и методы A. 574 (1): 83–88. arXiv:Astro-ph / 0603131. Bibcode:2007 NIMPA.574 ... 83B. Дои:10.1016 / j.nima.2007.01.106. S2CID 17073444.
- ^ В. Д. Ашитков; и другие. (1998). "Новый экспериментальный предел 42Содержание аргона в атмосфере Земли ». Ядерные инструменты и методы A. 416 (1): 179–181. Bibcode:1998NIMPA.416..179A. Дои:10.1016 / S0168-9002 (98) 00740-2.
- ^ Х. О. Бэк; и другие. (2012). «Истощенный аргон из подземных источников». Физические процедуры. 37: 1105–1112. Bibcode:2012ФПро..37.1105Б. Дои:10.1016 / j.phpro.2012.04.099.
- ^ а б Quenqua, Дуглас (13 декабря 2013 г.). «Благородные молекулы, обнаруженные в космосе». Нью-Йорк Таймс. Получено 13 декабря 2013.
- ^ а б Barlow, M. J .; и другие. (2013). "Обнаружение молекулярного иона благородного газа, 36ArH + в Крабовидной туманности ". Наука. 342 (6164): 1343–1345. arXiv:1312.4843. Bibcode:2013Научный ... 342.1343Б. Дои:10.1126 / science.1243582. PMID 24337290.
- ^ Период полураспада, мода распада, ядерный спин и изотопный состав происходят из:
Audi, G .; Кондев, Ф. Г .; Wang, M .; Huang, W. J .; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF). Китайская физика C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ЧФК..41с0001А. Дои:10.1088/1674-1137/41/3/030001. - ^ Wang, M .; Audi, G .; Кондев, Ф. Г .; Huang, W. J .; Naimi, S .; Сюй, X. (2017). «Оценка атомной массы AME2016 (II). Таблицы, графики и ссылки» (PDF). Китайская физика C. 41 (3): 030003-1–030003-442. Дои:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
- ^ Neufcourt, L .; Cao, Y .; Nazarewicz, W .; Olsen, E .; Виенс, Ф. (2019). «Нейтронная капельная линия в области Са из усреднения байесовской модели». Письма с физическими проверками. 122 (6): 062502–1–062502–6. arXiv:1901.07632. Bibcode:2019ПхРвЛ.122ф2502Н. Дои:10.1103 / PhysRevLett.122.062502. PMID 30822058. S2CID 73508148.
внешняя ссылка
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
