A kálium izotópjai
A káliumnak (K) 24 ismert izotópja létezik. A természetben három izotóp fordul elő: 39K (93,3%), 40K (0,012%) és a 41K (6,7%). A kálium standard atomtömege 39,0983(1) u. A természetes 40K stabil elektronbefogással és pozitron-kibocsátással 40Ar (11,2%) izotópra bomlik, illetve béta-bomlás során 40Ca (88,8%) izotóppá alakul. A 40K felezési ideje 1,250·109 év.
A 40K 40Ar-né történő bomlása gyakran használt módszert tesz lehetővé a kőzetek életkorának meghatározására. A hagyományos kálium-argon kormeghatározás azon a feltevésen alapszik, hogy a kőzet a keletkezésekor nem tartalmazott argont, és hogy az összes radioaktív bomlás során keletkezett argon (azaz 40Ar) kvantitatívan a kőzetben maradt. Az ásványok életkorát úgy határozzák meg, hogy megmérik a kálium és a felgyűlt radiogén 40Ar koncentrációját. A kormeghatározásra legalkalmasabb ásványok közé a biotit, muszkovit, a mélységi/nagy mértékben átalakult amfibol és a vulkáni földpát tartoznak.
A kormeghatározáson kívül a kálium izotópokat kiterjedten használták nyomjelzőként a mállási folyamatok vizsgálatában. Felhasználták a biogeokémiai körforgások vizsgálatai során is, mivel a kálium az élethez szükséges makroelem.
A 40K elegendő mennyiségben fordul elő a természetes káliumban (és így néhány kereskedelmi forgalomban levő sóhelyettesítő anyagban) ahhoz, hogy egy nagyobb zacskó sópótló tantermi demonstrációkhoz radioaktív sugárforrásként lehessen használni. Az egészséges állati és emberi szervezetben a 40K a legnagyobb aktivitású radioizotóp, megelőzi még a 14C-et is. Egy 70 kg-es emberi testben másodpercenként kb. 4400 40K atommag bomlik el.[1]
Táblázat
| Az izotóp jele | Z(p) | N(n) | Az izotóp tömege (u) | felezési idő | magspin | jellemző izotóp- összetétel (móltört) | természetes ingadozás (móltört) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| gerjesztési energia | |||||||
| 32K | 19 | 13 | 32,02192(54)# | 1+# | |||
| 32mK | 950(100)# keV | ? | 4+# | ||||
| 33K | 19 | 14 | 33,00726(21)# | <25 ns | (3/2+)# | ||
| 34K | 19 | 15 | 33,99841(32)# | <25 ns | 1+# | ||
| 35K | 19 | 16 | 34,988010(21) | 178(8) ms | 3/2+ | ||
| 36K | 19 | 17 | 35,981292(8) | 342(2) ms | 2+ | ||
| 37K | 19 | 18 | 36,97337589(10) | 1,226(7) s | 3/2+ | ||
| 38K | 19 | 19 | 37,9690812(5) | 7,636(18) perc | 3+ | ||
| 38m1K | 130,50(28) keV | 924,2(3) ms | 0+ | ||||
| 38m2K | 3458,0(2) keV | 21,98(11) µs | (7+),(5+) | ||||
| 39K | 19 | 20 | 38,96370668(20) | STABIL | 3/2+ | 0,932581(44) | |
| 40K | 19 | 21 | 39,96399848(21) | 1,248(3)·109 év | 4‒ | 0,000117(1) | |
| 40mK | 1643,639(11) keV | 336(12) ns | 0+ | ||||
| 41K | 19 | 22 | 40,96182576(21) | STABIL | 3/2+ | 0,067302(44) | |
| 42K | 19 | 23 | 41,96240281(24) | 12,360(12) óra | 2‒ | ||
| 43K | 19 | 24 | 42,960716(10) | 22,3(1) óra | 3/2+ | ||
| 44K | 19 | 25 | 43,96156(4) | 22,13(19) perc | 2‒ | ||
| 45K | 19 | 26 | 44,960699(11) | 17,3(6) perc | 3/2+ | ||
| 46K | 19 | 27 | 45,961977(17) | 105(10) s | 2(‒) | ||
| 47K | 19 | 28 | 46,961678(9) | 17,50(24) s | 1/2+ | ||
| 48K | 19 | 29 | 47,965514(26) | 6,8(2) s | (2‒) | ||
| 49K | 19 | 30 | 48,96745(8) | 1,26(5) s | (3/2+) | ||
| 50K | 19 | 31 | 49,97278(30) | 472(4) ms | (0‒,1,2‒) | ||
| 51K | 19 | 32 | 50,97638(54)# | 365(5) ms | 3/2+# | ||
| 52K | 19 | 33 | 51,98261(75)# | 105(5) ms | (2‒)# | ||
| 53K | 19 | 34 | 52,98712(75)# | 30(5) ms | (3/2+)# | ||
| 54K | 19 | 35 | 53,99420(97)# | 10(5) ms | 2‒# | ||
| 55K | 19 | 36 | 54,99971(107)# | 3# ms | 3/2+# | ||
Megjegyzések
- A # jelölésű értékek nem kizárólag kísérleti adatokból származnak, ezeknél a rendszeres tendenciákat is figyelembe vettek. A gyenge asszignációs argumentumú spineket zárójelben jelöltük.
- A bizonytalanságokat rövid formában – a megfelelő utolsó számjegy után zárójelben – adjuk meg. A bizonytalanság értéke egy standard deviációnak felel meg, leszámítva a IUPAC által megadott izotóp-összetételt és standard atomtömeget, melyeknél kiterjesztett bizonytalanságot használunk.
Fordítás
- Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of potassium 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.
Külső hivatkozások
- 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.
| Az argon izotópjai | A kálium izotópjai | A kalcium izotópjai |
| Izotópok listája | ||
Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap
