Izotopy potasu - Isotopes of potassium

Główne izotopy potasu   ( 19 K)
Izotop Rozkład
obfitość okres półtrwania ( t 1/2 ) tryb produkt
39 K 93,258% stabilny
40 K 0,012% 1,248(3)×10 9  lat β − 40 Ca
ε 40 Ar
β + 40 Ar
41 K 6,730% stabilny
Średnia masa atomowa R standardowe (K) 39.0983(1)

Potas ( 19 K) ma 26 znanych izotopów od 31 K do 57 K, z wyjątkiem wciąż nieznanego 32 K, a także niepotwierdzonego raportu 59 K. Trzy z tych izotopów występują naturalnie: dwie stabilne formy 39 K ( 93,3%) i 41 K (6,7%) oraz bardzo długożyciowy radioizotop 40 K (0,012%)

Naturalnie występujące radioaktywne 40 K zanika z o okresie półtrwania od 1,248 x 10 9  lat. 89% tych rozpadów to stabilne 40 Ca przez rozpad beta , a 11% do 40 Ar przez wychwytywanie elektronów lub emisję pozytonów . 40 K ma najdłuższy znany okres półtrwania dla każdego nuklidu emitującego pozyton . Długi okres półtrwania tego pierwotnego radioizotopu jest spowodowany przez wysoce zakazane przejście spinowe : 40 K ma spin jądrowy równy 4, podczas gdy obie jego córki rozpadu są parzyste – nawet izotopy o spinach równych 0.

40 K występuje w naturalnym potasie w ilości wystarczającej do wykorzystania dużych worków handlowych zamienników soli chlorku potasu jako źródła promieniotwórczego do pokazów w klasie. 40 K jest największym źródłem naturalnej radioaktywności u zdrowych zwierząt i ludzi, przekraczającym nawet 14 C . W ludzkim ciele o masie 70 kg około 4400 jąder rozpadu 40 K na sekundę.

Rozpad od 40 K do 40 Ar jest stosowany w datowaniu skał potasowo-argonowych . Minerały są datowane na podstawie pomiaru stężenia potasu i ilości zgromadzonego radiogenicznego 40 Ar. Zazwyczaj metoda ta zakłada, że ​​skały nie zawierały argonu w czasie formowania, a cały późniejszy argon radiogeniczny (tj. 40 Ar) został zachowany. 40 K jest również szeroko stosowany jako znacznik radioaktywny w badaniach wietrzenia .

Wszystkie inne izotopy potasu mają okres półtrwania poniżej jednego dnia, większość poniżej minuty. Najmniej stabilny to 31 K, emiter trzech protonów odkryty w 2019 roku; jego okres półtrwania został zmierzony jako krótszy niż 10 pikosekund .

Do badań nad obiegiem składników odżywczych stosowano różne izotopy potasu, ponieważ potas jest makroskładnikiem niezbędnym do życia .

Lista izotopów

Nuklid
 Z n Masa izotopowa ( Da )
 Pół życia
Tryb zaniku
 Córka
izotopu
 Spin i
parzystość
 Obfitość naturalna (ułamek molowy)
Energia wzbudzenia Normalna proporcja Zakres zmienności
31 K 19 12 <10 ps 3p 28 S
33 K 19 14 33.00756(21)# <25 ns P 32 Ar 3/2+#
34 K 19 15 33.99869(21)# <40 ns P 33 Ar 1+#
35 K 19 16 34.9880054(6) 178(8) ms β + (99,63%) 35 Ar 3/2+
β + , p (.37%) 34 KLUCZ
36 K 19 17 35.9813020(4) 341(3) ms β + (99,95%) 36 Ar 2+
β + , p (0,048%) 35 Cl
β + , α (.0034%) 32 S
37 K 19 18 36.97337589(10) 1.2365(9) β + 37 Ar 3/2+
38 K 19 19 37.96908112(21) 7,636 (18) min β + 38 Ar 3+
38m1 K 130,50(28) keV 924,46(14) ms β + 38 Ar 0+
38m2 K 3458.0(2) keV 21,95(11)  μs TO 38 K (7+)
39 K 19 20 38.963706487(5) Stabilny 3/2+ 0.932581(44)
40 K 19 21 39.96399817(6) 1,248(3)×10 9  lat β − (89,28%) 40 Ca 4- 1,17(1)× 10-4
WE (10,72%) 40 Ar
β + (0,001%)
40m K 1643.639(11) keV 336(12) TO 40 K 0+
41 K 19 22 40.961825258(4) Stabilny 3/2+ 0.067302(44)
42 K 19 23 41.96240231(11) 12.355(7) godz β − 42 Ca 2-
43 K 19 24 42.9607347(4) 22,3(1) godz β − 43 Ca 3/2+
43m K 738,30(6) keV 200(5) ns TO 43 K 7/2−
44 K 19 25 43.9615870(5) 22.13(19) min β − 44 Ca 2-
45 K 19 26 44.9606915(6) 17,8 (6) min β − 45 Ca 3/2+
46 K 19 27 45.9619816(8) 105(10) β − 46 Ca 2-
47 K 19 28 46.9616616(15) 17,50(24) s β − 47 Ca 1/2+
48 K 19 29 47.9653412(8) 6.8(2) β − (98,86%) 48 Ca 1−
β − , n (1,14%) 47 Ca
49 K 19 30 48.9682108(9) 1.26(5) s β − , n (86%) 48 Ca (3/2+)
β − (14%) 49 Ca
50 K 19 31 49,972380(8) 472(4) ms β − (71%) 50 Ca 0−
β − , n (29%) 49 Ca
50m K 171,4(4) keV 125(40) ns TO 50 K (2-)
51 K 19 32 50.975828(14) 365(5) ms β − , n (65%) 50 Ca 3/2+
β − (35%) 51 Ca
52 K 19 33 51.98160(4) 110(4) ms 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) ms 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) ms β − (>99,9%) 54 Ca 2-#
β − , n (<.1%) 53 Ca
55 K 19 36 55.00076(75)# 3# ms β − 55 Ca 3/2+#
β − , n 54 Ca
56 K 19 37 56.00851(86)# 1 # ms β − 56 Ca 2-#
β − , n 55 Ca
57 K 19 38 β − 57 Ca
59 K 19 40 β − 59 Ca
Ten nagłówek i stopka tabeli:
  1. ^ m K – Wzbudzony izomer jądrowy .
  2. ^ ( ) – Niepewność (1 σ ) podawana jest zwięźle w nawiasach po odpowiednich ostatnich cyfrach.
  3. ^ # – Masa atomowa oznaczona #: wartość i niepewność pochodząca nie z danych czysto eksperymentalnych, ale przynajmniej częściowo z trendów z Powierzchni Masy (TMS).
  4. ^ a b c # – Wartości oznaczone # nie pochodzą wyłącznie z danych eksperymentalnych, ale przynajmniej częściowo z trendów sąsiednich nuklidów (TNN).
  5. ^ Pogrubiony symbol jako córka – Produkt Córka jest stabilny.
  6. ^ ( ) wartość spinu — wskazuje spin ze słabymi argumentami przypisania.
  7. ^ Używany do datowania potasowo-argonowego
  8. ^ Pierwotny radionuklid
  9. ^ Odkrycie tego izotopu jest niepotwierdzone

Zobacz też

Bibliografia