Izotopi de potasiu

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 23 decembrie 2020; verificările necesită 3 modificări .

Izotopii potasiului  sunt soiuri ale elementului chimic potasiu cu un număr diferit de neutroni în nucleul atomic . Izotopi cunoscuți ai potasiului cu numere de masă de la 33 la 59 (număr de protoni 19, neutroni de la 14 la 40) și 5 izomeri nucleari .

Potasiul natural este un amestec de trei izotopi. Două stabile:

• 39 K ( abundență izotopică 93,258%)
• 41 K (abundența izotopilor 6,730%)

Și unul instabil, dar cu un timp de înjumătățire lung :

• 40 K (abundență izotopică 0,012%), timp de înjumătățire 1,25⋅10 9 ani.

Datorită radioactivității de 40 K, potasiul natural are o activitate specifică de aproximativ 31 kBq /kg. Cel mai lung dintre radioizotopii rămași este de 43 K, cu un timp de înjumătățire de 22,3 ore.

Potasiu-40

40 K se descompun într-unul din trei moduri:

• Dezintegrare beta : probabilitate 89,28%, izotop fiică stabilă 40 Ca.
• Captură de electroni : probabilitate 10,72%, izotop fiică stabilă 40 Ar .
• Dezintegrarea pozitronilor : probabilitate 0,001%, izotop fiică stabilă 40 Ar.

Semnificația potasiului-40 este determinată de contribuția sa decisivă la radioactivitatea intrinsecă a țesuturilor biologice care conțin potasiu natural. Datorită prezenței potasiului-40 în corpul uman, radioactivitatea naturală a corpului uman este de 4-5 kBq. Aceasta reprezintă aproximativ 80-85% din radioactivitatea proprie a organismului. Restul se datorează în principal izotopului 14 C. Doza medie anuală echivalentă efectivă primită de o persoană ca urmare a defalcării potasiului-40 în țesuturile corpului este de 0,18 mSv.

Raportul dintre potasiu-40 și argon-40 este utilizat în metoda de datare potasiu-argonvârsta absolută a mineralelor în geocronologie .

Tabelul izotopilor de potasiu

Simbolul nuclidului	Z ( p )	N( n )	Masa izotopică [1] ( a.u.m. )	Timp de înjumătățire [2] (T 1/2 )	Canal de dezintegrare	Produs de degradare	Spinul și paritatea nucleului [2]	Prevalența izotopului în natură	Gama de modificări ale abundenței izotopice în natură
	Energia de excitare
31 K [3] [4]	19	12		<10 -11 s	3p	28S _
32K _	19	13	32.02265(43)#		p	31 Ar	1+#
32m K	950(100)# keV						4+#
33 K	19	paisprezece	33.00756(21)#	<25 ns	p	32 Ar	3/2+#
34K _	19	cincisprezece	33,99869(21)#	<40 ns	p	33 Ar	1+#
35K _	19	16	34,9880054(6)	178(8) ms	β + (99,63%)	35 Ar	3/2+
					β + , p (0,37%)	34Cl _
36K _	19	17	35,9813020(4)	341(3) ms	β + (99,95%)	36 Ar	2+
					β + , p (0,048%)	35Cl _
					β + , α (0,0034%)	32S _
37K _	19	optsprezece	36,97337589(10)	1.2365(9) art	β +	37 Ar	3/2+
38K _	19	19	37,96908112(21)	7,636(18) min	β +	38 Ar	3+
38 m1 K	130,50(28) keV			924,46(14) ms	β +	38 Ar	0+
38 m2 K	3458,0(2) keV			21,95(11) µs	IP	38K _	(7+)
39K _	19	douăzeci	38,963706487(5)	grajd			3/2+	0,932581(44)
40K _	19	21	39,96399817(6)	1.248(3)⋅10 9  ani	β − (89,28%)	40 Ca	4−	1.17(1)⋅10 −4
					EZ (10,72%)	40Ar _
					β + (0,001%) [5]
40m K	1643,639(11) keV			336(12) nr	IP	40K _	0+
41K _	19	22	40,961825258(4)	grajd			3/2+	0,067302(44)
42K _	19	23	41,96240231(11)	12.355(7) h	β −	42 Ca	2−
43K _	19	24	42,9607347(4)	22.3(1) h	β −	43 Ca	3/2+
43m K	738,30(6) keV			200(5) ns	IP	43K _	7/2−
44K _	19	25	43,9615870(5)	22,13(19) min	β −	44 Ca	2−
45K _	19	26	44,9606915(6)	17,8(6) min	β −	45 Ca	3/2+
46K _	19	27	45,9619816(8)	105(10) s	β −	46Ca _	2−
47K _	19	28	46,9616616(15)	17.50(24) art	β −	47Ca _	1/2+
48K _	19	29	47,9653412(8)	6.8(2) s	β − (98,86%)	48 Ca	1−
					β − , n (1,14%)	47Ca _
49K _	19	treizeci	48,9682108(9)	1.26(5) s	β − , n (86%)	48 Ca	(3/2+)
					β − (14%)	49 Ca
50K _	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	IP	50K _	(2−)
51 K	19	32	50,975828(14)	365(5) ms	β − , n (65%)	50 Ca	3/2+
					β - (35%)	51 Ca
52K _	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
54K _	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
56K _	19	37	56,00851(86)#	1 # ms	β −	56 Ca	2−#
					β − , n	55 Ca
57 K [6] [7]	19	38			β −	57 Ca
59 K [7] [aprox. unu]	19	40			β −	59 Ca

1. ↑ Descoperirea acestui izotop nu a fost confirmată.

Explicații la tabel

• Abundența de izotopi este dată pentru majoritatea probelor naturale. Pentru alte surse, valorile pot varia foarte mult.

• Indicii 'm', 'n', 'p' (lângă simbol) denotă stările izomerice excitate ale nuclidului.

• Simbolurile îngroșate indică produse de degradare stabile. Simbolurile cu caractere cursive aldine denotă produse de descompunere radioactivă care au timpi de înjumătățire comparabil cu sau mai mare decât vârsta Pământului și, prin urmare, prezenți în amestecul natural.

• Valorile marcate cu un hash (#) nu sunt derivate numai din datele experimentale, ci sunt (cel puțin parțial) estimate din tendințele sistematice ale nuclizilor vecini (cu aceleași rapoarte Z și N ). Rotirea incertitudinii și/sau valorile de paritate sunt incluse în paranteze.

• Incertitudinea este dată ca un număr între paranteze, exprimat în unități ale ultimei cifre semnificative, înseamnă o abatere standard (cu excepția abundenței și a masei atomice standard a unui izotop conform datelor IUPAC , pentru care este o definiție mai complexă a incertitudinii). folosit). Exemple: 29770,6(5) înseamnă 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) înseamnă 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) înseamnă −2200,2 ± 1,8.

Note

1. ↑ Date de la Wang M. , Audi G. , Kondev FG , Huang WJ , Naimi S. , Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). evaluarea datelor de intrare; și proceduri de ajustare  (engleză)  // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , iss. 3 . - P. 030002-1-030002-344 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030002 .
2. ↑ 1 2 Datele se bazează pe Audi G. , Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. Evaluarea Nubase2016 a proprietăților nucleare  // Chinese Physics C  . - 2017. - Vol. 41 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-138 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 . - Cod .
3. ↑ „Un atom ciudat zguduie ipotezele structurii nucleare”. natura . 573 (7773): 167. 6 septembrie 2019. Bibcode : 2019Natur.573T.167. . DOI : 10.1038/d41586-019-02655-9 . PMID  31506620 .
4. ↑ Kostyleva, D.; et al. (2019). „Spre limitele existenței structurii nucleare: observarea și prima spectroscopie a izotopului 31 K prin măsurarea dezintegrarii sale de trei protoni.” Scrisori de revizuire fizică . 123 (9): 092502. arXiv : 1905.08154 . Cod biblic : 2019PhRvL.123i2502K . DOI : 10.1103/PhysRevLett.123.092502 . PMID 31524489 . 
5. ↑ Engelkemeir, DW; Flynn, KF; Glendenin, L.E. (1962). „Emisia de pozitroni în dezintegrarea K40”. Revizuirea fizică . 126 (5): 1818. Bibcode : 1962PhRv..126.1818E . DOI : 10.1103/PhysRev.126,1818 .
6. ↑ Neufcourt, L.; Cao, Y.; Nazarewicz, W.; Olsen, E.; Viens, F. (2019). „Linia de picurare a neutronilor în regiunea Ca din medierea modelului bayesian”. Scrisori de revizuire fizică . 122 (6): 062502–1–062502–6. arXiv : 1901.07632 . Cod biblic : 2019PhRvL.122f2502N . DOI : 10.1103/PhysRevLett.122.062502 . PMID 30822058 . 
7. ↑ 1 2 Tarasov, OB Producția de izotopi foarte bogați în neutroni: Ce ar trebui să știm? (2017). (nedefinit)

izotopi

unu 2                             3 patru 5 6 7 opt 9 zece unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece 16 17 optsprezece unu x H   x El 2 x Li x Fii   x B x C x N x O x F x Ne 3 x Na xMg _   x Al x Si x P x S xCl _ xAr _ patru x K x Ca   x Sc x Ti x V xCr _ xMn _ x Fe x Co x Ni x Cu xZn _ x Ga x Ge xAs _ x Se xBr _ xKr _ 5 xRb _ xSr _   x Y xZr _ xNb _ x Mo x Tc x Ru x Rh x Pd xAg _ x CD x In x Sn x Sb x Te x eu x Xe 6 x Cs x Ba x La x Ce x Pr xNd _ x Pm xSm _ xEu _ x Gd xTb _ xDy _ x Ho x Er x Tm x Yb x Lu x Hf x Ta x W x Re xOs _ xIr _ xPt _ xAu _ x Hg xTl _ xPb _ x Bi x Po x La xRn _ 7 xFr _ x Ra x Ac xTh _ xPa _ x U xNp _ x Pu x Am x cm xBk _ x Cf x Es xFm _ xMd _ x Nu xLr _ xRf _ xDb _ xSg _ x Bh x Hs x Mt xDs _ xRg _ x Cn xNh _ xFl _ x Mc xLv _ x Ts xOg _   Metale alcaline metale alcalino-pământoase Lantanide Actinide metale de tranziție metale ușoare Semimetale nemetale Halogeni gaze nobile Proprietăți necunoscute