Az argon izotópjai
Az argonnak (Ar) 24 izotópja (30Ar–53Ar) és 1 magizomerje (32mAr) ismert. Három stabil izotópja az 36Ar, 38Ar és 40Ar. A földi természetes argon 99,6%-a 40Ar. A leghosszabb élettartamú radioaktív izotópjai az 39Ar (felezési ideje 269 év), az 42Ar (32,9 év) és az 37Ar (35,04 nap). A többi izotóp felezési ideje kevesebb, mint 2 óra, a többségé az 1 percet sem éri el. A leginstabilabb az 30Ar, ennek felezési ideje 20 nanomásodperc.
A természetes 40K 1,248·109 év felezési idővel elektron-befogás és pozitron-kibocsátás révén stabil 40Ar-né bomlik (10,72%-os arányban), illetve (89,28%-ban) béta-bomlással stabil 40Ca-né alakul. Ez képezi a kőzetek korának kálium-argon módszerrel történő meghatározásának alapját.[1]
Bár az 40Ar számos kőzetben megkötődik, ezek megolvasztásával, őrlésével vagy diffúzió révén kiszabadul belőlük. A Föld légkörében található argon a kálium-40 bomlásának terméke, mivel a földi légkör argonja 99,6%-ban 40Ar, míg a Napban és feltehetőleg más primordiális, csillagokat szülő ködökben az argonnak kevesebb, mint 15%-a 38Ar, főként (85%) 36Ar-ból áll. Hasonlóan a külső bolygók légkörében az argon izotópeloszlására 36Ar : 38Ar : 40Ar = 8400: 1600: 1 értéket mértek.[2]
A Föld légkörében a kozmikus sugárzás hatására radioaktív 39Ar (felezési ideje 269 év) keletkezik, elsősorban 40Ar-ből. A felszín alatti rétegben is keletkezik a 39K neutronbefogása vagy a kalcium alfa-bomlása révén. A természetes argon 39Ar tartalma a mérések szerint (8,0 ± 0,6)·10−16 g/g vagy (1,01 ± 0,08) Bq/kg.[3] A földi légkör 42Ar (felezési ideje 33 év) tartalma kevesebb, mint 6·10−21 része a természetes argon mennyiségének.[4] 2013 decemberében argon-hidrid molekulaion formájában 36Ar-ot találtak a Rák-ködbeli szupernóvához tartozó kozmikus porfelhőben.[5][6] Ez az első alkalom, hogy a világűrben nemesgázvegyület nyomaira bukkantak.[5][6]
Radioaktív 37Ar a 40Ca bomlása során keletkezik a felszín alatti atomrobbantások következtében. Felezési ideje 35 nap.[1]
Standard atomtömeg: 39,948(1) u.
Táblázat szerkesztés
| nuklid jele |
Z(p) | N(n) | izotóptömeg (u) |
felezési idő | bomlási mód(ok)[7] |
leány- izotóp(ok)[m 1] |
magspin | jellemző izotóp- összetétel (móltört)[m 2] |
természetes ingadozás (móltört) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| gerjesztési energia | |||||||||
| 30Ar | 18 | 12 | 30,02156(32)# | <20 ns | p | 29Cl | 0+ | ||
| 31Ar | 18 | 13 | 31,01212(22)# | 14,4(6) ms | β+, p (55,0%) | 30S | 5/2(+#) | ||
| β+ (40,4%) | 31Cl | ||||||||
| β+, 2p (2,48%) | 29P | ||||||||
| β+, 3p (2,1%) | 28Si | ||||||||
| 32Ar | 18 | 14 | 31,9976380(19) | 98(2) ms | β+ (56,99%) | 32Cl | 0+ | ||
| β+, p (43,01%) | 31S | ||||||||
| 32mAr | 5600(100)# keV | ismeretlen | 5−# | ||||||
| 33Ar | 18 | 15 | 32,9899257(5) | 173,0(20) ms | β+ (61,35%) | 33Cl | 1/2+ | ||
| β+, p (38,65%) | 32S | ||||||||
| 34Ar | 18 | 16 | 33,9802712(4) | 844,5(34) ms | β+ | 34Cl | 0+ | ||
| 35Ar | 18 | 17 | 34,9752576(8) | 1,775(4) s | β+ | 35Cl | 3/2+ | ||
| 36Ar | 18 | 18 | 35,967545106(29) | stabil[m 3] | 0+ | 0,003336(4) | |||
| 37Ar | 18 | 19 | 36,96677632(22) | 35,04(4) nap | ε | 37Cl | 3/2+ | ||
| 38Ar | 18 | 20 | 37,9627324(4) | stabil | 0+ | 6,29(1)·10−4 | |||
| 39Ar[m 4] | 18 | 21 | 38,964313(5) | 269(3) év | β− | 39K | 7/2− | ritka[m 5] | |
| 40Ar[m 6] | 18 | 22 | 39,9623831225(29) | stabil | 0+ | 0,996035(4)[m 7] | |||
| 41Ar | 18 | 23 | 40,9645006(4) | 109,61(4) perc | β− | 41K | 7/2− | ||
| 42Ar | 18 | 24 | 41,963046(6) | 32,9(11) év | β− | 42K | 0+ | ritka | |
| 43Ar | 18 | 25 | 42,965636(6) | 5,37(6) perc | β− | 43K | (5/2−) | ||
| 44Ar | 18 | 26 | 43,9649240(17) | 11,87(5) perc | β− | 44K | 0+ | ||
| 45Ar | 18 | 27 | 44,9680400(6) | 21,48(15) s | β− | 45K | (1/2,3/2,5/2)− | ||
| 46Ar | 18 | 28 | 45,96809(4) | 8,4(6) s | β− | 46K | 0+ | ||
| 47Ar | 18 | 29 | 46,97219(11) | 1,23(3) s | β− (99%) | 47K | 3/2−# | ||
| β−, n (1%) | 46K | ||||||||
| 48Ar | 18 | 30 | 47,97454(32)# | 0,48(40) s | β− | 48K | 0+ | ||
| 49Ar | 18 | 31 | 48,98052(54)# | 170(50) ms | β− | 49K | 3/2−# | ||
| 50Ar | 18 | 32 | 49,98443(75)# | 85(30) ms | β− | 50K | 0+ | ||
| 51Ar | 18 | 33 | 50,99163(75)# | 60# ms [>200 ns] | β− | 51K | 3/2−# | ||
| 52Ar | 18 | 34 | 51,99678(97)# | 10# ms | β− | 52K | 0+ | ||
| 53Ar | 18 | 35 | 53,00494(107)# | 3# ms | β− | 53K | (5/2−)# | ||
| β−, n | 52K | ||||||||
- ↑ A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve
- ↑ Az izotóp-összetétel a levegőbeli előfordulásra vonatkozik. A világegyetemben az 36Ar valójában sokkal gyakoribb, mint az 40Ar. A földi légkörben az 40Ar dominanciáját ezen izotóp radiogén eredete okozza. Az 40Ar a 40K elektronbefogással történő radioaktív bomlásának terméke, bár a 40K nagyrészt β--bomlással 40Ca-né alakul. Az 40Ar a 40K-tartalmú kőzetekből a légkörbe illan, így a légköri argon nagyrészt 40Ar, nem 36Ar.
- ↑ A várakozások szerint β+β+-bomlással 36S-tá alakul (a legkönnyebb olyan izotóp, amely elméletileg instabil, de bomlását kísérletileg nem sikerült igazolni)
- ↑ argon–argon kormeghatározásra használják
- ↑ kozmogén nuklid
- ↑ argon–argon és kálium–argon kormeghatározásra használják
- ↑ 40K-ből keletkezik a kőzetekben. A feltüntetett részarány a földi előfordulásokra vonatkozik. Kozmikus gyakorisága jóval kisebb, mint az 36Ar-é.
Hivatkozások szerkesztés
- ↑ a b 40Ar/39Ar dating and errors. [2007. május 9-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. március 7.)
- ↑ Cameron, A. G. W., "Elemental and Isotopic Abundances of the Volatile Elements in the Outer Planets" (Article published in the Space Science Reviews special issue on 'Outer Solar System Exploration - An Overview', ed. by J. E. Long and D. G. Rea.) Journal: Space Science Reviews, Volume 14, Issue 3-4, pp. 392-400 (1973).
- ↑ P. Benetti et al. (2007). „Measurement of the specific activity of 39Ar in natural argon”. Nuclear Instruments and Methods A 574, 83. o. DOI:10.1016/j.nima.2007.01.106.
- ↑ V. D. Ashitkov et al. (1998). „New experimental limit on the 42Ar content in the Earth's atmosphere”. Nuclear Instruments and Methods A 416, 179. o. DOI:10.1016/S0168-9002(98)00740-2.
- ↑ a b Quenqua, Douglas. „Noble Molecules Found in Space”, New York Times, 2013. december 13. (Hozzáférés: 2013. december 13.)
- ↑ a b Barlow, M. J., et al. (2013). „Detection of a Noble Gas Molecular Ion, 36ArH+, in the Crab Nebula”. Science 342 (6164), 1343-1345. o. DOI:10.1126/science.124358213.
- ↑ http://www.nucleonica.net/unc.aspx
Fordítás szerkesztés
Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of argon című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
További információk szerkesztés
- Izotóptömegek: Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Izotópösszetétel és standard atomtömegek: Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683–800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) Archiválva 2008. március 5-i dátummal a Wayback Machine-ben.
- A felezési időkre, a spinekre és az izomer adatokra vonatkozó információk az alábbi forrásokból származnak:
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties Archiválva 2011. július 16-i dátummal a Wayback Machine-ben, Nuc. Phys. A 729, pp. 3–128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (Hozzáférés ideje: Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
- Argon isotopes data from The Berkeley Laboratory Isotopes Project's
| A klór izotópjai | Az argon izotópjai | A kálium izotópjai |
| Izotópok listája | ||
