Перейти до вмісту

Ізотопи калію

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Калій (
19K) має 25 відомих ізотопів з 34
K до 57
K а також 31
K, а також непідтверджене повідомлення про 59
K[1]. Три з цих ізотопів зустрічаються в природі: дві стабільні форми 39
K (93,3 %) та 41
K (6,7 %), та дуже довгоживучий радіоізотоп 40
K (0,012 %).

Природний радіоактивний 40
K розпадається з періодом напіврозпаду 1,248× 10⁻⁹ років. 89 % цих розпадів припадає на стабільний 40Ca шляхом бета-розпаду, тоді як 11 % перетворюються на 40
Ar або шляхом захоплення електронів, або шляхом випромінювання позитронів. Ця остання гілка розпаду призвела до відмінності поширеності ізотопів аргону на Землі, яка значно відрізняється від тієї, що спостерігається у газових гігантів та спектрах зір. Тривалий період напіврозпаду цього первинного радіоізотопу зумовлений переходом із високим рівнем заборони спіну : 40
K має спін ядра 4, тоді як обидва його дочірні ізотопи є парно-парними ізотопами(інші мови) зі спінами 0[2].

40
K є найбільшим джерелом природної радіоактивності у здорових тваринах та людях, навіть більше ніж 14C. У людському тілі масою 70 кг за секунду розпадається близько 4400 ядер 40
K[3].

Розпад 40
K до 40
Ar використовується для калій-аргонового датування гірських порід[4].

Усі інші ізотопи калію мають період напіврозпаду менше доби, більшість — менше хвилини. Найменш стабільним є 31
K, що випромінює три протона, відкритий у 2019 році; його період напіврозпаду, за вимірюваннями, коротший за 10 пікосекунд[5][6].

Стабільні ізотопи калію використовувалися для кількох досліджень кругообігу поживних речовин(інші мови) оскільки калій є макронутрієнтом, необхідним для життя[7].

Список ізотопів

[ред. | ред. код]
Символ
ізотопу 		Z(p) N(n)  
Маса ізотопу (u)[8]
  		Період напіврозпаду[9] Типи
розпаду[n 1][9] 		Дочірні ізотопи[n 2] Спін і
парність ядра[n 3][9] 		Поширеність
ізотопу в природі
(мольна частка)[9]
34K[10] 19 15 33,998404(18) p 33Ar
35K 19 16 34,98800541(55) 175,2(19) мс β+ (99,63 %) 35Ar 3/2+
β+, p (0,37 %) 34Cl
36K 19 17 35,98130189(35) 341(3) мс β+ (99,95 %) 36Ar 2+
β+, p (0,048 %) 35Cl
β+, α (0,0034 %) 32S
37K 19 18 36,97337589(10) 1,23651(94) s β+ 37Ar 3/2+
38K 19 19 37,96908111(21) 7,651(19) хв β+ 38Ar 3+
38m1K 130,15(4) кеВ 924,35(12) мс β+ (99,97 %) 38Ar 0+
ІП (0,0330 %) 38K
38m2K 3458,10(17) кеВ 21,95(11) мкс ІП 38K (7)+
39K 19 20 38,9637064848(49) Стабільний 3/2+ 0,932581(44)
40K[n 4][n 5] 19 21 39,963998165(60) 1,248(3)×109 р β− (89,28 %) 40Ca 4− 1,17(1)×10−4
ЕЗ (10,72 %) 40Ar
β+ (0,001 %)[11] 40Ar
40mK 1643,638(11) кеВ 336(12) нс ІП 40K 0+
41K 19 22 40,9618252561(40) Стабільний 3/2+ 0,067302(44)
42K 19 23 41,96240231(11) 12,355(7) г β− 42Ca 2−
43K 19 24 42,96073470(44) 22,3(1) г β− 43Ca 3/2+
43mK 738,30(6) кеВ 200(5) нс ІП 43K 7/2−
44K 19 25 43,96158698(45) 22,13(19) хв β− 44Ca 2−
45K 19 26 44,96069149(56) 17,8(6) хв β− 45Ca 3/2+
46K 19 27 45,96198158(78) 96,30(8) s β− 46Ca 2−
47K 19 28 46,9616616(15) 17,38(3) s β− 47Ca 1/2+
48K 19 29 47,96534118(83) 6,83(14) s β− (98,86 %) 48Ca 1−
β−, n (1,14 %) 47Ca
49K 19 30 48,96821075(86) 1,26(5) s β−, n (86 %) 48Ca 1/2+
β− (14 %) 49Ca
50K 19 31 49,9723800(83) 472(4) мс β− (71,4 %) 50Ca 0−
β−, n (28,6 %) 49Ca
β−, 2n? 48Ca
50mK 172,0(4) кеВ 125(40) нс ІП 50K (2−)
51K 19 32 50,975828(14) 365(5) мс β−, n (65 %) 50Ca 3/2+
β− (35 %) 51Ca
β−, 2n? 49Ca
52K 19 33 51,981602(36) 110(4) мс β−, n (72,2 %) 51Ca 2−#
β− (25,5 %) 52Ca
β−, 2n (2,3 %) 50Ca
53K 19 34 52,98680(12) 30(5) мс β−, n (64 %) 52Ca 3/2+
β− (26 %) 53Ca
β−, 2n (10 %) 51Ca
54K 19 35 53,99447(43)# 10(5) мс β− 54Ca 2−#
β−, n? 53Ca
β−, 2n? 52Ca
55K 19 36 55,00051(54)# 10# мс
[>620 нс] 		β−? 55Ca 3/2+#
β−, n? 54Ca
β−, 2n? 53Ca
56K 19 37 56,00857(64)# 5# мс
[>620 нс] 		β−? 56Ca 2−#
β−, n? 55Ca
β−, 2n? 54Ca
57K 19 38 57,01517(64)# 2# мс
[>400 нс] 		β−? 57Ca 3/2+#
β−, n? 56Ca
β−, 2n? 55Ca
59K[1][n 6] 19 40 59,03086(86)# 1# мс
[>400 нс] 		β−? 59Ca 3/2+#
β−, n? 58Ca
β−, 2n? 57Ca
  1. ↑ Скорочення:
    ЕЗ: електронне захоплення
    ІП: ізомерний перехід
  2. ↑ Жирним для стабільних ізотопів
  3. ↑ Спіни зі слабким оцінковим обґрунтуванням взяті в дужки.
  4. ↑ Використовується в калій-аргоновому датуванні.
  5. ↑ Первинний радіонуклід
  6. ↑ Відкриття ізотопа не підтверджене.

Див. також

[ред. | ред. код]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ а б Neufcourt, Léo; Cao, Yuchen; Nazarewicz, Witold та ін. (14 лютого 2019). Neutron Drip Line in the Ca Region from Bayesian Model Averaging. Physical Review Letters. 122 (6): 062502. arXiv:1901.07632. Bibcode:2019PhRvL.122f2502N. doi:10.1103/PhysRevLett.122.062502. PMID 30822058.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з номером статті як номер сторінки (посилання)
  2. ↑ Hariasz, L.; Stukel, M.; Di Stefano, P. C. F.; Rasco, B. C.; Rykaczewski, K. P.; Brewer, N. T.; Stracener, D. W.; Liu, Y.; Gai, Z. (31 липня 2023). Evidence for ground-state electron capture of K 40. Physical Review C (англ.). 108 (1). doi:10.1103/PhysRevC.108.014327. ISSN 2469-9985.
  3. ↑ Radioactive Human Body. Процитовано 18 травня 2011.
  4. ↑ McDougall, Ian; Harrison, T. Mark (1999). Geochronology and Thermochronology by the 40Ar/39Ar Method (англ.). Oxford University Press. с. 9. ISBN 978-0-19-510920-7.
  5. ↑ A peculiar atom shakes up assumptions of nuclear structure. Nature. 573 (7773): 167. 6 вересня 2019. Bibcode:2019Natur.573T.167.. doi:10.1038/d41586-019-02655-9. PMID 31506620.
  6. ↑ Kostyleva, D. та ін. (2019). Towards the Limits of Existence of Nuclear Structure: Observation and First Spectroscopy of the Isotope 31K by Measuring Its Three-Proton Decay. Physical Review Letters. 123 (9): 092502. arXiv:1905.08154. Bibcode:2019PhRvL.123i2502K. doi:10.1103/PhysRevLett.123.092502. PMID 31524489.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки з номером статті як номер сторінки (посилання)
  7. ↑ Soil potassium isotope composition during four million years of ecosystem development in Hawai'i. par.nsf.gov. Червень 2022.
  8. ↑ Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. (1 березня 2021). The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references*. Chinese Physics C. Т. 45, № 3. с. 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf. ISSN 1674-1137. Процитовано 28 січня 2025.
  9. ↑ а б в г Kondev, F.G.; Wang, M.; Huang, W.J.; Naimi, S.; Audi, G. (1 березня 2021). The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties *. Chinese Physics C. Т. 45, № 3. с. 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae. ISSN 1674-1137. Процитовано 28 січня 2025.
  10. ↑ Dronchi, N.; Charity, R. J.; Sobotka, L. G.; Brown, B. A.; Weisshaar, D.; Gade, A.; Brown, K. W.; Reviol, W.; Bazin, D.; Farris, P. J.; Hill, A. M.; Li, J.; Longfellow, B.; Rhodes, D.; Paneru, S. N.; Gillespie, S. A.; Anthony, A. K.; Rubino, E.; Biswas, S. (12 вересня 2024). Evolution of shell gaps in the neutron-poor calcium region from invariant-mass spectroscopy of 37,38Sc, 35Ca, and 34K. Physical Review C. 110 (3). doi:10.1103/PhysRevC.110.L031302. ISSN 2469-9985.
  11. ↑ Engelkemeir, D. W.; Flynn, K. F.; Glendenin, L. E. (1962). Positron Emission in the Decay of K40. Physical Review. 126 (5): 1818. Bibcode:1962PhRv..126.1818E. doi:10.1103/PhysRev.126.1818.


H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Mc Lv Ts Og
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Ізотопи_калію&oldid=46368487