Изотопы калия - Isotopes of potassium

Основные изотопы калий  (₁₉K)

Изотоп Разлагаться изобилие период полураспада (т1/2) Режим продукт ^39K 93.258% стабильный ^40K 0.012% 1.248(3)×10^9 у β^− ^40Ca ε ^40Ar β^+ ^40Ar ^41K 6.730% стабильный
Стандартный атомный вес Аr, стандарт(K)	39.0983(1)[1]
Посмотреть разговаривать редактировать

Калий (₁₉K) имеет 26 известных изотопы из ³¹K к ⁵⁷K, за исключением еще неизвестных ³²K, а также неподтвержденное сообщение ⁵⁹К.^[2] Три из этих изотопов встречаются в природе: две стабильные формы ³⁹К (93,3%) и ⁴¹K (6,7%) и очень долгоживущий радиоизотоп ⁴⁰K (0.012%).

Природные радиоактивные ⁴⁰K распадается с период полураспада 1,248 × 10⁹ годы. 89% этих распадов стабильны. ⁴⁰Ca к бета-распад, а 11% - ⁴⁰Ar либо захват электронов или же позитронное излучение. ⁴⁰K имеет самый длинный из известных излучателей позитронов период полураспада. нуклид. Длительный период полураспада этого изначальный радиоизотоп вызвано очень запрещенный по спину переход: ⁴⁰K имеет ядерное вращение 4, в то время как обе его распадающиеся дочери четно-четные изотопы со спинами 0.

⁴⁰K содержится в природном калии в количестве, достаточном для того, чтобы хлорид калия коммерческий заменители соли может использоваться как радиоактивный источник для демонстрации в классе.^{[нужна цитата ] 40}К является крупнейшим источником естественной радиоактивности у здоровых животных и людей, даже превышающей ¹⁴C. В теле человека массой 70 кг около 4400 ядер ⁴⁰K распада в секунду.^[3]

Распад ⁴⁰K к ⁴⁰Ar используется в калий-аргоновое датирование скал. Минералы датируются измерением концентрации калия и количества радиогенных ⁴⁰Ар, который накопился. Как правило, метод предполагает, что породы не содержат аргона во время образования и всего последующего радиогенного аргона (т. Е. ⁴⁰Ar) был сохранен.^{[нужна цитата ] 40}K также широко использовался в качестве радиоактивный индикатор в исследованиях выветривание.^{[нужна цитата ]}

Все остальные изотопы калия имеют период полураспада менее суток, в большинстве случаев менее минуты. Наименее стабильным является ³¹К, трех-излучатель протонов обнаружено в 2019 году; его период полураспада был меньше 10 пикосекунды.^[4][5]

Различные изотопы калия использовались для круговорот питательных веществ исследования, потому что калий макроэлемент требующийся для жизнь.^{[нужна цитата ]}

Список изотопов

Нуклид[6] [n 1]	Z	N	Изотопная масса (Да )[7] [n 2][n 3]	Период полураспада [n 4][n 5]	Разлагаться Режим	Дочь изотоп [n 6]	Вращение и паритет [n 7][n 5]	Природное изобилие (мольная доля)
	Энергия возбуждения[n 5]							Нормальная пропорция	Диапазон вариации
^31K[4][5]	19	12		<10 пс	3p	^28S
^33K	19	14	33.00756(21)#	<25 нс	п	^32Ar	3/2+#
^34K	19	15	33.99869(21)#	<40 нс	п	^33Ar	1+#
^35K	19	16	34.9880054(6)	178 (8) мс	β^+ (99.63%)	^35Ar	3/2+
					β^+, п (0,37%)	^34Cl
^36K	19	17	35.9813020(4)	341 (3) мс	β^+ (99.95%)	^36Ar	2+
					β^+, п (0,048%)	^35Cl
					β^+, α (.0034%)	^32S
^37K	19	18	36.97337589(10)	1.2365 (9) с	β^+	^37Ar	3/2+
^38K	19	19	37.96908112(21)	7,636 (18) мин	β^+	^38Ar	3+
^38 млK	130,50 (28) кэВ			924,46 (14) мс	β^+	^38Ar	0+
^38м2K	3458.0 (2) кэВ			21.95(11) мкс	ЭТО	^38K	(7+)
^39K	19	20	38.963706487(5)	Стабильный			3/2+	0.932581(44)
^40K[n 8][n 9]	19	21	39.96399817(6)	1.248(3)×10^9 у	β^− (89.28%)	^40Ca	4−	1.17(1)×10^−4
					EC (10.72%)	^40Ar
					β^+ (0.001%)[8]
^40мK	1643.639 (11) кэВ			336 (12) нс	ЭТО	^40K	0+
^41K	19	22	40.961825258(4)	Стабильный			3/2+	0.067302(44)
^42K	19	23	41.96240231(11)	12.355 (7) ч	β^−	^42Ca	2−
^43K	19	24	42.9607347(4)	22,3 (1) ч	β^−	^43Ca	3/2+
^43мK	738.30 (6) кэВ			200 (5) нс	ЭТО	^43K	7/2−
^44K	19	25	43.9615870(5)	22,13 (19) мин	β^−	^44Ca	2−
^45K	19	26	44.9606915(6)	17,8 (6) мин	β^−	^45Ca	3/2+
^46K	19	27	45.9619816(8)	105 (10) с	β^−	^46Ca	2−
^47K	19	28	46.9616616(15)	17,50 (24) с	β^−	^47Ca	1/2+
^48K	19	29	47.9653412(8)	6,8 (2) с	β^− (98.86%)	^48Ca	1−
					β^−, п (1.14%)	^47Ca
^49K	19	30	48.9682108(9)	1,26 (5) с	β^−, п (86%)	^48Ca	(3/2+)
					β^− (14%)	^49Ca
^50K	19	31	49.972380(8)	472 (4) мс	β^− (71%)	^50Ca	0−
					β^−, п (29%)	^49Ca
^50 мK	171,4 (4) кэВ			125 (40) нс	ЭТО	^50K	(2−)
^51K	19	32	50.975828(14)	365 (5) мс	β^−, п (65%)	^50Ca	3/2+
					β^− (35%)	^51Ca
^52K	19	33	51.98160(4)	110 (4) мс	β^−, п (74%)	^51Ca	2−#
					β^− (23.7%)	^52Ca
					β^−, 2n (2.3%)	^50Ca
^53K	19	34	52.98680(12)	30 (5) мс	β^−, п (64%)	^52Ca	(3/2+)
					β^− (26%)	^53Ca
					β^−, 2н (10%)	^51Ca
^54K	19	35	53.99463(64)#	10 (5) мс	β^− (>99.9%)	^54Ca	2−#
					β^−, п (<0,1%)	^53Ca
^55K	19	36	55.00076(75)#	3 # мс	β^−	^55Ca	3/2+#
					β^−, п	^54Ca
^56K	19	37	56.00851(86)#	1 # мс	β^−	^56Ca	2−#
					β^−, п	^55Ca
^57K[9][2]	19	38			β^−	^57Ca
^59K[2][n 10]	19	40			β^−	^59Ca

1. ^мK - Возбужден ядерный изомер.
2. () - Неопределенность (1σ) дается в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
3. # - Атомная масса, отмеченная #: значение и погрешность, полученные не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов от массовой поверхности (ТМС ).
4. Жирный период полураспада - почти стабильный, период полураспада более чем возраст вселенной.
5. # - Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN ).
6. Жирный символ как дочка - Дочерний продукт стабильный.
7. () значение вращения - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
8. Используется в калий-аргоновое датирование
9. Изначальный радионуклид
10. Открытие этого изотопа не подтверждено.

Смотрите также

• Эквивалентная доза банана

Рекомендации

1. 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.
2. Тарасов, О. (2017). «Производство изотопов с очень высоким содержанием нейтронов: что мы должны знать?».
3. «Радиоактивное тело человека». Получено 2011-05-18.
4. «Своеобразный атом встряхивает предположения о строении ядра». Природа. 573 (7773): 167. 6 сентября 2019 г. Bibcode:2019Натура.573Т.167.. Дои:10.1038 / d41586-019-02655-9. PMID  31506620.
5. Костылева, Д .; и другие. (2019). «К пределам существования ядерной структуры: наблюдение и первая спектроскопия изотопа. ³¹K путем измерения его трехпротонного распада ». Письма с физическими проверками. 123 (9): 092502. arXiv:1905.08154. Bibcode:2019PhRvL.123i2502K. Дои:10.1103 / PhysRevLett.123.092502. PMID  31524489.
6. 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.
7. 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.
8. Engelkemeir, D. W .; Флинн, К. Ф .; Гленденин, Л. Э. (1962). «Излучение позитронов при распаде K40». Физический обзор. 126 (5): 1818. Bibcode:1962ПхРв..126.1818Э. Дои:10.1103 / PhysRev.126.1818.
9. 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.