Перейти до вмісту

Ізотопи аргону

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
(Перенаправлено з Аргон-39)

 Аргон має 26 відомих ізотопів, від 29Ar до 54Ar, три з яких є стабільними (36Ar, 38Ar і 40Ar). На Землі 40Ar становить 99,6% природного аргону. Найбільш довгоживучі радіоактивні ізотопи - це 39Ar з періодом напіврозпаду 268 років, 42Ar з періодом напіврозпаду 32,9 року і 37Ar з періодом напіврозпаду 35,04 дня. Усі інші ізотопи мають період напіврозпаду менше двох годин, а більшість менше однієї хвилини.

Природний 40К з періодом напіврозпаду 1,248 × 109 років розпадається до стабільного 40Ar шляхом захоплення електронів (10,72 %) і емісії позитронів (0,001 %), а також до стабільного 40Ca через бета-розпад (89,28). %). Ці властивості та співвідношення використовуються для визначення віку гірських порід за допомогою калій-аргонового датування.[1]

Незважаючи на захоплення 40Ar у багатьох породах, його можна вивільнити шляхом плавлення, подрібнення та дифузії. Майже весь аргон в земній атмосфері є продуктом розпаду при 40К, оскільки 99,6% аргону в атмосфері Землі становить 40Ar, тоді як на Сонці та, імовірно, у первинних хмарах, що утворюють зірки, аргон складається з < 15% 38Ar і переважно (85%) 36Ar. Подібним чином, співвідношення ізотопів 36Ar: 38Ar: 40Ar в атмосферах зовнішніх планет оцінюється як 8400:1600:1.[2]

В атмосфері Землі радіоактивний 39Ar (період напіврозпаду 268(8) років) утворюється в результаті дії космічних променів, головним чином з 40Ar. У підповерхневому середовищі він також утворюється через захоплення нейтронів 39К або альфа-розпаду кальцію. Вміст 39Ar у природному аргоні вимірюється як (8,0±0,6)×10−16 г/г, або (1,01±0,08) Бк/кг 36, 38, 40Ar.[3] Вміст 42Ar (період напіврозпаду 33 роки) в атмосфері Землі нижче 6×10−21 частин на частину 36, 38, 40Ar.[4] Для багатьох зусиль потрібен аргон, збіднений космогенними ізотопами, відомий як збіднений аргон.[5] Більш легкі радіоактивні ізотопи можуть розпадатися на різні елементи (зазвичай хлор), а більш важкі – на калій.

36Ar у формі гідриду аргону було виявлено в залишках наднової Крабоподібної туманності протягом 2013 року.[6][7] Це був перший випадок, коли молекулу з благородним газом(інші мови) було виявлено у відкритому космосі.[6][7] Вуглецеві хондрити містять велику кількість аргону і неону. Гази замкнені в кристалічній решітці метеорита, їх можна вивільнити та виміряти при нагріванні до 950 К. Радіогенний аргон виділяється легше, ніж ізотоп аргон-36. Для неону все по-іншому. Співвідношення первинних ізотопів 20Ne до 36Ar змінюється між 0,005 і 22, що вказує на те, що відбулося велике фракціонування через дифузійні втрати.[8]

37Ar – це синтетичний радіонуклід, який утворюється шляхом захоплення нейтронів 40Ca з наступним випромінюванням альфа-частинок у результаті підземних ядерних вибухів. Період напіврозпаду становить 35 днів.[1]

Список ізотопів

[ред. | ред. код]
Символ
ізотопу 		Z(p) N(n)  
Маса ізотопу (u)[9]
  		Період напіврозпаду[10] Типи
розпаду[n 1][10] 		Дочірні ізотопи[n 2] Спін і
парність ядра[n 3][10] 		Поширеність
ізотопу в природі
(мольна частка)[10] 		Діапазон розподілу
в природі
(мольна частка)
29Ar[11] 18 11 29,04076(47)# 2p 27S 5/2+#
30Ar 18 12 30,02369(19)# <10 пс 2p 28S 0+
31Ar 18 13 31,01216(22)# 15.0(3) мс β+, p (68.3 %) 30S 5/2+
β+ (22.63 %) 31Cl
β+, 2p (9.0 %) 29P
β+, 3p (0.07 %) 28Si
β+, p, α? (<0.38 %) 26Si
β+, α? (<0.03 %) 27P
2p? (<0.03 %) 29S
32Ar 18 14 31,9976378(19) 98(2) мс β+ (64.42 %) 32Cl 0+
β+, p (35.58 %) 31S
33Ar 18 15 32,98992555(43) 173,0(20) мс β+ (61.3 %) 33Cl 1/2+
β+, p (38.7 %) 32S
34Ar 18 16 33,980270092(83) 846,46(35) мс β+ 34Cl 0+
35Ar 18 17 34,97525772(73) 1,7756(10) с β+ 35Cl 3/2+
36Ar 18 18 35,967545106(28) Спостережно стабільний ізотоп[en][n 4] 0+ 0,003336(210)
37Ar 18 19 36,96677630(22) 35,011(19) днів ЕЗ 37Cl 3/2+ Сліди[n 5]
38Ar 18 20 37,96273210(21) Стабільний 0+ 0,000629(70)
39Ar[n 6] 18 21 38,9643130(54) 268.2+3.1
−2.9 років[12] 		β− 39K 7/2− 8×10−16[13][n 5]
40Ar[n 7] 18 22 39,9623831220(23) Стабільний 0+ 0,996035(250)[n 8]
41Ar 18 23 40,96450057(37) 109,61(4) хв β− 41K 7/2− Сліди[n 5]
42Ar 18 24 41,9630457(62) 32,9(11) років β− 42K 0+
43Ar 18 25 42,9656361(57) 5,37(6) хв β− 43K 5/2(−)
44Ar 18 26 43,9649238(17) 11,87(5) хв β− 44K 0+
45Ar 18 27 44,96803973(55) 21,48(15) с β− 45K (5/2−,7/2−)
46Ar 18 28 45,9680392(25) 8,4(6) с β− 46K 0+
47Ar 18 29 46,9727671(13) 1,23(3) с β− (>99.8 %) 47K (3/2)−
β−, n? (<0.2 %) 46K
48Ar 18 30 47,976001(18) 415(15) мс β− (62 %) 48K 0+
β−, n (38 %) 47K
49Ar 18 31 48,98169(43)# 236(8) мс β− 49K 3/2−#
β−, n (29 %) 48K
β−, 2n? 47K
50Ar 18 32 49,98580(54)# 106(6) мс β− (63 %) 50K 0+
β−, n (37 %) 49K
β−, 2n? 48K
51Ar 18 33 50,99303(43)# 30# мс
[>200 нс] 		β−? 51K 1/2−#
β−, n? 50K
β−, 2n? 49K
52Ar 18 34 51,99852(64)# 40# мс
[>620 нс] 		β−? 52K 0+
β−, n? 51K
β−, 2n? 50K
53Ar 18 35 53,00729(75)# 20# мс
[>620 нс] 		β−? 53K 5/2−#
β−, n? 52K
β−, 2n? 51K
54Ar 18 36 54,01348(86)# 5# мс
[>400 нс] 		β−? 54K 0+
β−, n? 53K
β−, 2n? 52K


  1. ↑ Скорочення:
    ЕЗ: електронне захоплення
  2. ↑ Жирним для стабільних ізотопів
  3. ↑ Спіни зі слабким оцінковим обґрунтуванням взяті в дужки.
  4. ↑ Вважається, що зазнає подвійного захоплення електронів до 36S (найлегший теоретично нестабільний нуклід, для якого не спостерігалося жодних доказів радіоактивності)
  5. ↑ а б в космогенний нуклід
  6. ↑ Використовується в аргон-аргоновому датуванні(інші мови)
  7. ↑ Використовується в аргон-аргоновому датуванні(інші мови) і калій-аргоновому датуванні
  8. ↑ Утворюється з 40K у твердих породах. Ці співвідношення є наземними. У космосі зустрічається набагато рідше, ніж 36Ar.

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ а б 40Ar/39Ar dating and errors. Архів оригіналу за 9 травня 2007. Процитовано 7 березня 2007.
  2. ↑ Cameron, A.G.W. (1973). Elemental and isotopic abundances of the volatile elements in the outer planets. Space Science Reviews. 14 (3–4): 392—400. Bibcode:1973SSRv...14..392C. doi:10.1007/BF00214750.
  3. ↑ P. Benetti та ін. (2007). Measurement of the specific activity of 39Ar in natural argon. Nuclear Instruments and Methods A. 574 (1): 83—88. arXiv:astro-ph/0603131. Bibcode:2007NIMPA.574...83B. doi:10.1016/j.nima.2007.01.106.
  4. ↑ V. D. Ashitkov та ін. (1998). New experimental limit on the 42Ar content in the Earth's atmosphere. Nuclear Instruments and Methods A. 416 (1): 179—181. Bibcode:1998NIMPA.416..179A. doi:10.1016/S0168-9002(98)00740-2.
  5. ↑ H. O. Back та ін. (2012). Depleted Argon from Underground Sources. Physics Procedia. 37: 1105—1112. Bibcode:2012PhPro..37.1105B. doi:10.1016/j.phpro.2012.04.099.
  6. ↑ а б Quenqua, Douglas (13 грудня 2013). Noble Molecules Found in Space. The New York Times. Процитовано 13 грудня 2013.
  7. ↑ а б Barlow, M. J. та ін. (2013). Detection of a Noble Gas Molecular Ion, 36ArH+, in the Crab Nebula. Science. 342 (6164): 1343—1345. arXiv:1312.4843. Bibcode:2013Sci...342.1343B. doi:10.1126/science.1243582. PMID 24337290.
  8. ↑ Stauffer, Heinz (1 червня 1961). Primordial argon and neon in carbonaceous chondrites and ureilites. Geochimica et Cosmochimica Acta. Т. 24, № 1. с. 70—82. doi:10.1016/0016-7037(61)90008-4. ISSN 0016-7037. Процитовано 28 січня 2025.
  9. ↑ 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.
  10. ↑ 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.
  11. ↑ Mukha, I. та ін. (2018). Deep excursion beyond the proton dripline. I. Argon and chlorine isotope chains. Physical Review C. 98 (6): 064308–1–064308–13. arXiv:1803.10951. Bibcode:2018PhRvC..98f4308M. doi:10.1103/PhysRevC.98.064308. S2CID 119384311.
  12. ↑ Golovko, Victor V. (15 жовтня 2023). Application of the most frequent value method for 39Ar half-life determination. The European Physical Journal C. 83 (10): 930. arXiv:2310.06867. Bibcode:2023EPJC...83..930G. doi:10.1140/epjc/s10052-023-12113-6. ISSN 1434-6052.
  13. ↑ Lu, Zheng-Tian (1 березня 2013). What trapped atoms reveal about global groundwater. Physics Today. 66 (3): 74—75. Bibcode:2013PhT....66c..74L. doi:10.1063/PT.3.1926.

Посилання

[ред. | ред. код]
Ізотопи хлору Ізотопи аргону Ізотопи калію
Таблиця ізотопів
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_аргону&oldid=44643424#Аргон-39