Изотопы осмия - Isotopes of osmium
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Стандартный атомный вес Аr, стандарт(Операционные системы) |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Осмий (76Os) имеет семь встречающихся в природе изотопы, шесть из которых стабильны: 184Операционные системы, 187Операционные системы, 188Операционные системы, 189Операционные системы, 190Os, и (наиболее распространены) 192Операционные системы. Другой природный изотоп, 186О, имеет очень длинный период полураспада (2×1015 лет), а также для практических целей можно считать стабильным. 187Ос - дочь 187Re (период полураспада 4.56×1010 лет) и чаще всего измеряется в 187Операционные системы/188Соотношение Os. Это соотношение, а также 187Re /188Отношение Os широко использовалось при датировании как наземных, так и метеоритный горные породы. Он также использовался для измерения интенсивности континентального выветривания в течение геологического времени и для определения минимального возраста для стабилизации мантия корни континентального кратоны. Однако наиболее заметное применение О в датировании было связано с иридий, для анализа слоя шокированный кварц вдоль Граница мела и палеогена что знаменует исчезновение динозавры 66 миллионов лет назад.
Также есть 30 искусственных радиоизотопы,[2] самый долгоживущий из которых 194Os с периодом полураспада шесть лет; все остальные имеют период полураспада менее 94 дней. Также известно девять ядерные изомеры, самый долгоживущий из которых 191 кв.м.Os с периодом полураспада 13,10 часов.
Использование изотопов осмия
Изотопное соотношение осмия (187Os / 188Os) можно использовать как окно в геохимический изменения на протяжении всей истории нашего океана (7). Среднее соотношение 187Os / 188Os в наших современных океанах составляет 1,06 (7). Это значение представляет собой баланс поступлений Os из речных континентов с соотношением 187Os / 188Os ~ 1,3 и мантийных / внеземных поступлений с соотношением 187Os / 188Os ~ 0,13 (7). Являясь потомком 187Re, 187Os могут быть радиогенно образована бета-распад (4). Этот распад фактически увеличил соотношение 187Os / 188Os в массивной силикатной земле (Земля минус ядро) на 33% (5). Это то, что определяет разницу в соотношении 187Os / 188Os, которое мы наблюдаем между континентальными материалами и материалом мантии. Породы земной коры имеют гораздо более высокий уровень Re, который медленно разлагается до 187Os, увеличивая соотношение (4). Однако внутри мантии неравномерный отклик Re и Os приводит к тому, что эта мантия и расплавленные материалы обедняются Re и не позволяют им накапливать 187Os, как континентальный материал (4). Поступление обоих материалов в морскую среду приводит к наблюдаемым 187Os / 188Os океанов и сильно колебалось на протяжении истории нашей планеты. Эти изменения изотопных значений морских Os cab наблюдаются в осажденных морских отложениях, и в конечном итоге литифицированный в тот период времени (6). Это позволяет исследователям делать оценки потоков выветривания, определять базальтовый вулканизм наводнения и ударные явления, которые могли вызвать некоторые из наших крупнейших массовых вымираний. Запись изотопов Os в морских отложениях была использована для определения и подтверждения воздействия К-Т граница например (8). Столкновение с астероидом длиной ~ 10 км сильно изменило характерные черты 187Os / 188Os морских отложений того времени. При среднем значении внеземных 187Os / 188Os ~ 0,13 и огромном количестве Os это воздействие (эквивалентное 600000 годам нынешних речных поступлений) снизило глобальное значение 187Os / 188Os для морских вод с ~ 0,45 до ~ 0,2 (7).
Изотопные отношения Os также могут использоваться как сигнал антропогенный удар (3). Те же самые отношения 187Os / 188Os, которые являются общими для геологических условий, могут быть использованы для измерения добавления антропогенных Os через такие вещи, как каталитические преобразователи (3). Хотя каталитические нейтрализаторы значительно сокращают выбросы NOx и CO2, они вводят элементы платиновой группы (PGE), такие как Os, в окружающую среду (3). Другие источники антропогенного Os включают сжигание ископаемого топлива, плавку хромовой руды и плавку некоторых сульфидных руд. В одном исследовании оценивалось влияние выхлопных газов автомобилей на морскую систему Os. Автомобильные выхлопные газы 187Os / 188Os были зарегистрированы как ~ 0,2 (аналогично внеземным и полученным из мантии входам), которые сильно обеднены (3, 7). Эффект антропогенного Os можно лучше всего увидеть, сравнив соотношение Os в воде и местных отложениях или более глубоких водах. Поверхностные воды, подвергшиеся воздействию, имеют тенденцию иметь истощенные значения по сравнению с глубоководными слоями океана и отложениями за пределами того, что ожидается от космических поступлений (3). Предполагается, что это усиление эффекта связано с попаданием в осадки антропогенного осаждения из воздуха.
Список изотопов
| Нуклид [n 1] | Z | N | Изотопная масса (Да ) [n 2][n 3] | Период полураспада [n 4] | Распад Режим [n 5] | Дочь изотоп [n 6] | Вращение и паритет [n 7][n 8] | Природное изобилие (мольная доля) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | Нормальная пропорция | Диапазон вариации | |||||||
| 161Операционные системы | 76 | 85 | 0,64 (6) мс | α | 157W | ||||
| 162Операционные системы | 76 | 86 | 161.98443(54)# | 1,87 (18) мс | α | 158W | 0+ | ||
| 163Операционные системы | 76 | 87 | 162.98269(43)# | 5,5 (6) мс | α | 159W | 7/2−# | ||
| β+, п (редко) | 162W | ||||||||
| β+ (редко) | 163Re | ||||||||
| 164Операционные системы | 76 | 88 | 163.97804(22) | 21 (1) мс | α (98%) | 160W | 0+ | ||
| β+ (2%) | 164Re | ||||||||
| 165Операционные системы | 76 | 89 | 164.97676(22)# | 71 (3) мс | α (60%) | 161W | (7/2−) | ||
| β+ (40%) | 165Re | ||||||||
| 166Операционные системы | 76 | 90 | 165.972691(20) | 216 (9) мс | α (72%) | 162W | 0+ | ||
| β+ (28%) | 166Re | ||||||||
| 167Операционные системы | 76 | 91 | 166.97155(8) | 810 (60) мс | α (67%) | 163W | 3/2−# | ||
| β+ (33%) | 167Re | ||||||||
| 168Операционные системы | 76 | 92 | 167.967804(13) | 2,06 (6) с | β+ (51%) | 168Re | 0+ | ||
| α (49%) | 164W | ||||||||
| 169Операционные системы | 76 | 93 | 168.967019(27) | 3,40 (9) с | β+ (89%) | 169Re | 3/2−# | ||
| α (11%) | 165W | ||||||||
| 170Операционные системы | 76 | 94 | 169.963577(12) | 7,46 (23) с | β+ (91.4%) | 170Re | 0+ | ||
| α (8,6%) | 166W | ||||||||
| 171Операционные системы | 76 | 95 | 170.963185(20) | 8,3 (2) с | β+ (98.3%) | 171Re | (5/2−) | ||
| α (1,7%) | 167W | ||||||||
| 172Операционные системы | 76 | 96 | 171.960023(16) | 19,2 (5) с | β+ (98.9%) | 172Re | 0+ | ||
| α (1,1%) | 168W | ||||||||
| 173Операционные системы | 76 | 97 | 172.959808(16) | 22,4 (9) с | β+ (99.6%) | 173Re | (5/2−) | ||
| α (0,4%) | 169W | ||||||||
| 174Операционные системы | 76 | 98 | 173.957062(12) | 44 (4) с | β+ (99.97%) | 174Re | 0+ | ||
| α (0,024%) | 170W | ||||||||
| 175Операционные системы | 76 | 99 | 174.956946(15) | 1,4 (1) мин | β+ | 175Re | (5/2−) | ||
| 176Операционные системы | 76 | 100 | 175.95481(3) | 3,6 (5) мин | β+ | 176Re | 0+ | ||
| 177Операционные системы | 76 | 101 | 176.954965(17) | 3,0 (2) мин | β+ | 177Re | 1/2− | ||
| 178Операционные системы | 76 | 102 | 177.953251(18) | 5,0 (4) мин | β+ | 178Re | 0+ | ||
| 179Операционные системы | 76 | 103 | 178.953816(19) | 6,5 (3) мин | β+ | 179Re | (1/2−) | ||
| 180Операционные системы | 76 | 104 | 179.952379(22) | 21,5 (4) мин | β+ | 180Re | 0+ | ||
| 181Операционные системы | 76 | 105 | 180.95324(3) | 105 (3) мин | β+ | 181Re | 1/2− | ||
| 181м1Операционные системы | 48,9 (2) кэВ | 2,7 (1) мин | β+ | 181Re | (7/2)− | ||||
| 181м2Операционные системы | 156,5 (7) кэВ | 316 (18) нс | (9/2)+ | ||||||
| 182Операционные системы | 76 | 106 | 181.952110(23) | 22.10 (25) ч | EC | 182Re | 0+ | ||
| 183Операционные системы | 76 | 107 | 182.95313(5) | 13.0 (5) ч | β+ | 183Re | 9/2+ | ||
| 183 кв.м.Операционные системы | 170.71 (5) кэВ | 9.9 (3) ч | β+ (85%) | 183Re | 1/2− | ||||
| ЭТО (15%) | 183Операционные системы | ||||||||
| 184Операционные системы | 76 | 108 | 183.9524891(14) | Наблюдательно стабильный[n 9] | 0+ | 2(1)×10−4 | |||
| 185Операционные системы | 76 | 109 | 184.9540423(14) | 93,6 (5) сут | EC | 185Re | 1/2− | ||
| 185 млОперационные системы | 102,3 (7) кэВ | 3,0 (4) мкс | (7/2−)# | ||||||
| 185м2Операционные системы | 275,7 (8) кэВ | 0,78 (5) мкс | (11/2+) | ||||||
| 186Операционные системы[n 10] | 76 | 110 | 185.9538382(15) | 2.0(11)×1015 у | α | 182W | 0+ | 0.0159(3) | |
| 187Операционные системы[n 11] | 76 | 111 | 186.9557505(15) | Наблюдательно стабильный[n 12] | 1/2− | 0.0196(2) | |||
| 188Операционные системы[n 11] | 76 | 112 | 187.9558382(15) | Наблюдательно стабильный[n 13] | 0+ | 0.1324(8) | |||
| 189Операционные системы | 76 | 113 | 188.9581475(16) | Наблюдательно стабильный[n 14] | 3/2− | 0.1615(5) | |||
| 189 кв.м.Операционные системы | 30,812 (15) кэВ | 5,81 (6) ч | ЭТО | 189Операционные системы | 9/2− | ||||
| 190Операционные системы | 76 | 114 | 189.9584470(16) | Наблюдательно стабильный[n 15] | 0+ | 0.2626(2) | |||
| 190 кв.м.Операционные системы | 1705,4 (2) кэВ | 9,9 (1) мин | ЭТО | 190Операционные системы | (10)− | ||||
| 191Операционные системы | 76 | 115 | 190.9609297(16) | 15,4 (1) д | β− | 191Ir | 9/2− | ||
| 191 кв.м.Операционные системы | 74,382 (3) кэВ | 13.10 (5) ч | ЭТО | 191Операционные системы | 3/2− | ||||
| 192Операционные системы | 76 | 116 | 191.9614807(27) | Наблюдательно стабильный[n 16] | 0+ | 0.4078(19) | |||
| 192 кв.м.Операционные системы | 2015.40 (11) кэВ | 5,9 (1) с | IT (87%) | 192Операционные системы | (10−) | ||||
| β− (13%) | 192Ir | ||||||||
| 193Операционные системы | 76 | 117 | 192.9641516(27) | 30.11 (1) ч | β− | 193Ir | 3/2− | ||
| 194Операционные системы | 76 | 118 | 193.9651821(28) | 6.0 (2) года | β− | 194Ir | 0+ | ||
| 195Операционные системы | 76 | 119 | 194.96813(54) | 6.5 мин. | β− | 195Ir | 3/2−# | ||
| 196Операционные системы | 76 | 120 | 195.96964(4) | 34,9 (2) мин | β− | 196Ir | 0+ | ||
| 197Операционные системы | 76 | 121 | 2,8 (6) мин | ||||||
- ^ мОс - взволнован 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 ).
- ^ Жирный период полураспада - почти стабильный, период полураспада более чем возраст вселенной.
- ^ Режимы распада:
EC: Электронный захват ЭТО: Изомерный переход 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 претерпевает α-распад до 180W или β+β+ распадаться на 184W с периодом полураспада более 56 × 1012 лет
- ^ изначальный радионуклид
- ^ а б Используется в рений-осмиевое датирование
- ^ Считается, что претерпевает α-распад до 183W
- ^ Считается, что претерпевает α-распад до 184W
- ^ Считается, что претерпевает α-распад до 185W
- ^ Считается, что претерпевает α-распад до 186W
- ^ Считается, что претерпевает α-распад до 188W или β−β− распадаться на 192Pt с периодом полураспада более 9,8 × 1012 лет
использованная литература
- ^ 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.
- ^ Флегенхаймер, Хуан (2014). «Тайна исчезающего изотопа». Revista Virtual de Química. 6 (4): 1139–1142. Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-06-19. Получено 2014-06-13.
3. Чен К., П. Н. Седвик и М. Шарма. 2009. Антропогенный осмий в дожде и снеге выявляет глобальное загрязнение атмосферы. Труды Национальной академии наук 106 (19): 7724–28. https://doi.org/10.1073/pnas.0811803106.
4. Эссер Б. и Турекян К. (1993). Изотопный состав осмия континентальной коры. Geochimica et Cosmochimica, 57, стр.3093–3104.
5. Хаури, Эрик Х. 2002. Изотопы осмия и мантийная конвекция. Философские труды: математические, физические и инженерные науки 360 (1800): 2371–2382. https://www.jstor.org/stable/pdf/3558902.pdf?casa_token=p6-bDQ9BM-MAAAAA:Yth2X1Fs8mkdzw_8F9zk2QZO-uKvrhqig3A1iJ_1LoMc2meSlwV7jIYXzgRy6is74M698rx6jq2dyYIZs-4LUOUtbKHdfHkjGF5jLRk1sYBoOZk4xM0V.
6. Лоури, К., Морган, Дж., Гулик, С., Брэлоуэр, Т., Кристесон, Г., и ученые «Экспедиции 364». 2019. ПЕРСПЕКТИВЫ БУРЕНИЯ ОКЕАНА ПРИ падении метеоритов. Океанография, 32 (1), 120-134.
7. Пекер-Эренбринк, Б., и Г. Равицца. 2000. Морской рекорд изотопов осмия. Терра Нова 12 (5): 205–19. https://doi.org/10.1046/j.1365-3121.2000.00295.x.
8. Селби, Дэвид и Роберт А. Кризер. 2005. «Прямое радиометрическое датирование залежей углеводородов с использованием изотопов рений-осмий». Science 308 (5726): 1293–1295. https://doi.org/10.1126/science.1111081.
- Изотопные массы из:
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Вапстра, Алдерт Хендрик (2003), "ТогдаUBASE оценка ядерных и распадных свойств », Ядерная физика A, 729: 3–128, Bibcode:2003НуФА.729 .... 3А, Дои:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- Изотопные составы и стандартные атомные массы из:
- де Лаэтер, Джон Роберт; Бёльке, Джон Карл; Де Бьевр, Поль; Хидака, Хироши; Пайзер, Х. Штеффен; Росман, Кевин Дж. Р .; Тейлор, Филип Д. П. (2003). «Атомный вес элементов. Обзор 2000 г. (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 75 (6): 683–800. Дои:10.1351 / pac200375060683.
- Визер, Майкл Э. (2006). «Атомный вес элементов 2005 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 78 (11): 2051–2066. Дои:10.1351 / pac200678112051. Сложить резюме.
- Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Вапстра, Алдерт Хендрик (2003), "ТогдаUBASE оценка ядерных и распадных свойств », Ядерная физика A, 729: 3–128, Bibcode:2003НуФА.729 .... 3А, Дои:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- Национальный центр ядерных данных. «База данных NuDat 2.x». Брукхейвенская национальная лаборатория.
- Холден, Норман Э. (2004). «11. Таблица изотопов». В Лиде, Дэвид Р. (ред.). CRC Справочник по химии и физике (85-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
