Το κάλιο έχει 25 γνωστά ισότοπα από 33K έως 57K, συν μια μη επιβεβαιωμένη αναφορά 59K. [2] Τρία από αυτά τα ισότοπα εμφανίζονται φυσικά: οι δύο σταθερές μορφές 39Κ (93,3%) και 41Κ (6,7%), και ένα πολύ μακράς διάρκειας ραδιοϊσότοπο 40Κ (0,012%).
Φυσικά απαντώμενο ραδιενεργό 40Κ διασπάται με χρόνο ημιζωής 1.248 × 109 χρόνια. Το 89% αυτών των διασπάσεων είναι σταθερό 40Ca με διάσπαση βήτα, ενώ το 11% είναι έως 40Ar είτε με δέσμευση ηλεκτρονίων είτε με εκπομπή ποζιτρονίων. Το 40K έχει τη μεγαλύτερη γνωστή ημιζωή για οποιοδήποτε νουκλεϊδικό πομπόν. Ο μεγάλος χρόνος ημιζωής αυτού του αρχέγονου ραδιοϊσότοπου προκαλείται από μια εξαιρετικά απαγορευμένη περιστροφή μετάβαση: το 40K έχει πυρηνική περιστροφή 4, ενώ και οι δύο κόρες της αποσύνθεσης είναι ομοιόμορφες - ακόμη και ισότοπα με περιστροφές 0.
Το 40Κ εμφανίζεται σε φυσικό κάλιο σε επαρκή ποσότητα ώστε μεγάλοι σάκοι υποκατάστατων εμπορικών αλάτων χλωριούχου καλίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ραδιενεργή πηγή για επιδείξεις στην τάξη. Το 40K είναι η μεγαλύτερη πηγή φυσικής ραδιενέργειας σε υγιή ζώα και ανθρώπους, μεγαλύτερη από 14C. Σε ένα ανθρώπινο σώμα μάζας 70 kg, περίπου 4.400 πυρήνες αποσύνθεσης 40K ανά δευτερόλεπτο. [3]
Η διάσπαση των 40K έως 40Ar χρησιμοποιείται σε κάλιο-αργόν που χρονολογούνται από βράχους. Τα ορυκτά χρονολογούνται με μέτρηση της συγκέντρωσης του καλίου και της ποσότητας των ραδιογενών 40Ar που έχει συσσωρευτεί. Συνήθως, η μέθοδος υποθέτει ότι τα πετρώματα δεν περιείχαν αργό τη στιγμή του σχηματισμού και διατηρήθηκαν όλα τα επακόλουθα ραδιογενή αργόν (δηλ. 40Ar). [Παραπομπή απαιτείται] Το 40Κ έχει επίσης χρησιμοποιηθεί εκτενώς ως ραδιενεργός ιχνηθέτης σε μελέτες καιρικών συνθηκών.
Όλα τα άλλα ισότοπα καλίου έχουν χρόνο ημιζωής κάτω από μια ημέρα, περισσότερο από ένα λεπτό. Το λιγότερο σταθερό είναι το 31K, ένας εκπομπός τριών πρωτονίων που ανακαλύφθηκε το 2019. ο χρόνος ημιζωής του μετρήθηκε να είναι μικρότερος από 10 picoseconds. [4] [5]
Διάφορα ισότοπα καλίου έχουν χρησιμοποιηθεί για μελέτες κύκλου θρεπτικών συστατικών επειδή το κάλιο είναι ένα μακροθρεπτικό συστατικό που απαιτείται για τη ζωή.
| Nuclide[6] [n 1] |
Z | N | Isotopic mass (Da)[7] [n 2][n 3] |
Half-life [n 4][n 5] |
Decay mode |
Daughter isotope [n 6] |
Spin and parity [n 7][n 5] |
Natural abundance (mole fraction) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Excitation energy[n 5] | Normal proportion | Range of variation | |||||||
| 33K | 19 | 14 | 33.00756(21)# | <25 ns | p | 32Ar | 3/2+# | ||
| 34K | 19 | 15 | 33.99869(21)# | <40 ns | p | 33Ar | 1+# | ||
| 35K | 19 | 16 | 34.9880054(6) | 178(8) ms | β+ (99.63%) | 35Ar | 3/2+ | ||
| β+, p (.37%) | 34Cl | ||||||||
| 36K | 19 | 17 | 35.9813020(4) | 341(3) ms | β+ (99.95%) | 36Ar | 2+ | ||
| β+, p (.048%) | 35Cl | ||||||||
| β+, α (.0034%) | 32S | ||||||||
| 37K | 19 | 18 | 36.97337589(10) | 1.2365(9) s | β+ | 37Ar | 3/2+ | ||
| 38K | 19 | 19 | 37.96908112(21) | 7.636(18) min | β+ | 38Ar | 3+ | ||
| 38m1K | 130.50(28) keV | 924.46(14) ms | β+ | 38Ar | 0+ | ||||
| 38m2K | 3458.0(2) keV | 21.95(11) µs | IT | 38K | (7+) | ||||
| 39K | 19 | 20 | 38.963706487(5) | Stable | 3/2+ | 0.932581(44) | |||
| 40K[n 8][n 9] | 19 | 21 | 39.96399817(6) | 1.248(3)×109 y | β− (89.28%) | 40Ca | 4− | 1.17(1)×10−4 | |
| EC (10.72%) | 40Ar | ||||||||
| β+ (0.001%)[8] | |||||||||
| 40mK | 1643.639(11) keV | 336(12) ns | IT | 40K | 0+ | ||||
| 41K | 19 | 22 | 40.961825258(4) | Stable | 3/2+ | 0.067302(44) | |||
| 42K | 19 | 23 | 41.96240231(11) | 12.355(7) h | β− | 42Ca | 2− | ||
| 43K | 19 | 24 | 42.9607347(4) | 22.3(1) h | β− | 43Ca | 3/2+ | ||
| 43mK | 738.30(6) keV | 200(5) ns | IT | 43K | 7/2− | ||||
| 44K | 19 | 25 | 43.9615870(5) | 22.13(19) min | β− | 44Ca | 2− | ||
| 45K | 19 | 26 | 44.9606915(6) | 17.8(6) min | β− | 45Ca | 3/2+ | ||
| 46K | 19 | 27 | 45.9619816(8) | 105(10) s | β− | 46Ca | 2− | ||
| 47K | 19 | 28 | 46.9616616(15) | 17.50(24) s | β− | 47Ca | 1/2+ | ||
| 48K | 19 | 29 | 47.9653412(8) | 6.8(2) s | β− (98.86%) | 48Ca | 1− | ||
| β−, n (1.14%) | 47Ca | ||||||||
| 49K | 19 | 30 | 48.9682108(9) | 1.26(5) s | β−, n (86%) | 48Ca | (3/2+) | ||
| β− (14%) | 49Ca | ||||||||
| 50K | 19 | 31 | 49.972380(8) | 472(4) ms | β− (71%) | 50Ca | 0− | ||
| β−, n (29%) | 49Ca | ||||||||
| 50mK | 171.4(4) keV | 125(40) ns | IT | 50K | (2−) | ||||
| 51K | 19 | 32 | 50.975828(14) | 365(5) ms | β−, n (65%) | 50Ca | 3/2+ | ||
| β− (35%) | 51Ca | ||||||||
| 52K | 19 | 33 | 51.98160(4) | 110(4) ms | β−, n (74%) | 51Ca | 2−# | ||
| β− (23.7%) | 52Ca | ||||||||
| β−, 2n (2.3%) | 50Ca | ||||||||
| 53K | 19 | 34 | 52.98680(12) | 30(5) ms | β−, n (64%) | 52Ca | (3/2+) | ||
| β− (26%) | 53Ca | ||||||||
| β−, 2n (10%) | 51Ca | ||||||||
| 54K | 19 | 35 | 53.99463(64)# | 10(5) ms | β− (>99.9%) | 54Ca | 2−# | ||
| β−, n (<.1%) | 53Ca | ||||||||
| 55K | 19 | 36 | 55.00076(75)# | 3# ms | β− | 55Ca | 3/2+# | ||
| β−, n | 54Ca | ||||||||
| 56K | 19 | 37 | 56.00851(86)# | 1# ms | β− | 56Ca | 2−# | ||
| β−, n | 55Ca | ||||||||
| 57K[9][2] | 19 | 38 | β− | 57Ca | |||||
| 59K[2][n 10] | 19 | 40 | β− | 59Ca | |||||
mK - διεγερμένο πυρηνικό ισομερές.
() - Η αβεβαιότητα (1σ) δίνεται σε συνοπτική μορφή σε παρένθεση μετά τα αντίστοιχα τελευταία ψηφία.
# - Ατομική μάζα με την ένδειξη #: τιμή και αβεβαιότητα που προέρχονται όχι από καθαρά πειραματικά δεδομένα, αλλά τουλάχιστον εν μέρει από τάσεις από την επιφάνεια μάζας (TMS).
Έντονη ημίσεια ζωή - σχεδόν σταθερή, ημιζωή μεγαλύτερη από την ηλικία του σύμπαντος.
# - Οι τιμές με την ένδειξη # δεν προέρχονται αποκλειστικά από πειραματικά δεδομένα, αλλά τουλάχιστον εν μέρει από τάσεις γειτονικών νουκλεϊδίων (TNN).
Τολμηρό σύμβολο ως κόρη - Το προϊόν κόρης είναι σταθερό.
() Τιμή σπιν -
Χρησιμοποιείται για χρονολόγηση καλίου-αργού
Πρωταρχικό ραδιονουκλίδιο
Η ανακάλυψη αυτού του ισότοπου δεν έχει επιβεβαιωθεί
Δείτε επίσης
Ισοδύναμη δόση μπανάνας
βιβλιογραφικές αναφορές
Meija, Juris; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
Tarasov, O.B. (2017). "Production of very neutron rich isotopes: What should we know?".
"Radioactive Human Body". Retrieved 2011-05-18.
"A peculiar atom shakes up assumptions of nuclear structure". Nature. 573 (7773): 167. 6 September 2019. Bibcode:2019Natur.573T.167.. doi:10.1038/d41586-019-02655-9. PMID 31506620.
Kostyleva, D.; et al. (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.
Half-life, decay mode, nuclear spin, and isotopic composition is sourced in:
Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). "The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
Wang, M.; Audi, G.; Kondev, F. G.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Xu, X. (2017). "The AME2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030003-1–030003-442. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
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.
Neufcourt, L.; Cao, Y.; Nazarewicz, W.; Olsen, E.; Viens, F. (2019). "Neutron drip line in the Ca region from Bayesian model averaging". Physical Review Letters. 122 (6): 062502–1–062502–6. arXiv:1901.07632. Bibcode:2019PhRvL.122f2502N. doi:10.1103/PhysRevLett.122.062502. PMID 30822058.
| Περιοδικός πίνακας | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hellenica World - Scientific Library
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License
