Изотопы калия - Isotopes of potassium

Основные изотопы калия   ( 19 К)
Изотоп Разлагаться
избыток период полураспада ( т 1/2 ) Режим товар
39 К 93,258% стабильный
40 К 0,012% 1,248 (3) × 10 9  лет β - 40 Ca
ε 40 Ar
β + 40 Ar
41 К 6,730% стабильный
Стандартный атомный вес A r, стандартный (K) 39,0983 (1)

Калий ( 19 K) имеет 26 известных изотопов от 31 K до 57 K, за исключением до сих пор неизвестного 32 K, а также неподтвержденный отчет о 59 K. Три из этих изотопов встречаются в природе: две стабильные формы 39 K ( 93,3%) и 41 К (6,7%) и очень долгоживущий радиоизотоп 40 К (0,012%)

Естественные радиоактивные распады 40 К с периодом полураспада 1,248 × 10 9  лет. 89% этих распадов приходится на стабильный 40 Ca в результате бета-распада , в то время как 11% приходится на 40 Ar в результате захвата электронов или эмиссии позитронов . 40 K имеет самый длительный из известных нуклидов -эмиттеров позитронов . Длительный период полураспада этого первичного радиоизотопа вызван сильно запрещенным по спину переходом : 40 K имеет ядерный спин 4, в то время как обе его дочерние распады являются четно-четными изотопами со спином 0.

40 K содержится в природном калии в количестве, достаточном для того, чтобы большие мешки коммерческих заменителей соли хлорида калия можно было использовать в качестве радиоактивного источника для демонстраций в классе. 40 К являются самым большим источником естественной радиоактивности у здоровых животных и человека, даже больший , чем 14 C . В теле человека массой 70 кг распадается около 4400 ядер 40 К в секунду.

Распад от 40 K до 40 Ar используется при калий-аргоновом датировании горных пород. Минералы датируются путем измерения концентрации калия и количества накопившегося радиогенного 40 Ar. Как правило, метод предполагает, что породы не содержали аргона во время образования и весь последующий радиогенный аргон (т.е. 40 Ar) был сохранен. 40 K также широко использовался в качестве радиоактивного индикатора при изучении выветривания .

Все остальные изотопы калия имеют период полураспада менее суток, в большинстве случаев менее минуты. Наименее стабильным является трехпротонный эмиттер 31 К, открытый в 2019 году; его период полураспада был менее 10 пикосекунд .

Для изучения круговорота питательных веществ использовались различные изотопы калия, поскольку калий является макроэлементом, необходимым для жизни .

Список изотопов

Нуклид
Z N Изотопная масса ( Да )
Период полураспада

Режим распада

Дочерний
изотоп

Спин и
паритет
Естественное изобилие (мольная доля)
Энергия возбуждения Нормальная пропорция Диапазон вариации
31 К 19 12 <10 пс 3p 28 ю.ш.
33 К 19 14 33.00756 (21) # <25 нс п 32 Ar 3/2 + #
34 К 19 15 33.99869 (21) # <40 нс п 33 Ar 1 + #
35 К 19 16 34.9880054 (6) 178 (8) мс β + (99,63%) 35 Ar 3/2 +
β + , p (0,37%) 34 Cl
36 К 19 17 35.9813020 (4) 341 (3) мс β + (99,95%) 36 Ar 2+
β + , p (0,048%) 35 Cl
β + , α (0,0034%) 32 ю.ш.
37 К 19 18 36.97337589 (10) 1.2365 (9) с β + 37 Ar 3/2 +
38 К 19 19 37.96908112 (21) 7,636 (18) мин β + 38 Ar 3+
38м1 К 130,50 (28) кэВ 924,46 (14) мс β + 38 Ar 0+
38м2 К 3458.0 (2) кэВ 21,95 (11)  мкс ЭТО 38 К (7+)
39 К 19 20 38.963706487 (5) Стабильный 3/2 + 0,932581 (44)
40 К 19 21 год 39.96399817 (6) 1,248 (3) × 10 9  лет β - (89,28%) 40 Ca 4− 1,17 (1) × 10 −4
ЭК (10,72%) 40 Ar
β + (0,001%)
40м К 1643.639 (11) кэВ 336 (12) нс ЭТО 40 К 0+
41 К 19 22 40.961825258 (4) Стабильный 3/2 + 0,067302 (44)
42 К 19 23 41.96240231 (11) 12.355 (7) ч β - 42 Ca 2−
43 К 19 24 42.9607347 (4) 22,3 (1) ч β - 43 Ca 3/2 +
43м К 738.30 (6) кэВ 200 (5) нс ЭТО 43 К 7 / 2−
44 К 19 25 43.9615870 (5) 22,13 (19) мин β - 44 Ca 2−
45 К 19 26 год 44.9606915 (6) 17,8 (6) мин β - 45 Ca 3/2 +
46 К 19 27 45.9619816 (8) 105 (10) с β - 46 Ca 2−
47 К 19 28 год 46.9616616 (15) 17,50 (24) с β - 47 Ca 1/2 +
48 К 19 29 47.9653412 (8) 6,8 (2) с β - (98,86%) 48 Ca 1−
β - , n (1,14%) 47 Ca
49 К 19 30 48.9682108 (9) 1,26 (5) с β - , n (86%) 48 Ca (3/2 +)
β - (14%) 49 Ca
50 К 19 31 год 49.972380 (8) 472 (4) мс β - (71%) 50 Ca 0−
β - , n (29%) 49 Ca
50м К 171,4 (4) кэВ 125 (40) нс ЭТО 50 К (2-)
51 К 19 32 50.975828 (14) 365 (5) мс β - , n (65%) 50 Ca 3/2 +
β - (35%) 51 Ca
52 К 19 33 51.98160 (4) 110 (4) мс β - , n (74%) 51 Ca 2− #
β - (23,7%) 52 Ca
β - , 2n (2,3%) 50 Ca
53 К 19 34 52.98680 (12) 30 (5) мс β - , n (64%) 52 Ca (3/2 +)
β - (26%) 53 Ca
β - , 2n (10%) 51 Ca
54 К 19 35 год 53.99463 (64) # 10 (5) мс β - (> 99,9%) 54 Ca 2− #
β - , n (<0,1%) 53 Ca
55 К 19 36 55.00076 (75) # 3 # мс β - 55 Ca 3/2 + #
β - , п 54 Ca
56 К 19 37 56.00851 (86) # 1 # мс β - 56 Ca 2− #
β - , п 55 Ca
57 К 19 38 β - 57 Ca
59 К 19 40 β - 59 Ca
Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы:
  1. ^ m K - Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ () - Неопределенность (1 σ ) дана в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - Атомная масса с пометкой #: значение и погрешность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов по массовой поверхности (TMS).
  4. ^ a b c # - Значения, отмеченные знаком #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN).
  5. ^ Дочерний символ жирным шрифтом - Дочерний продукт стабилен.
  6. ^ () значение спина - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
  7. ^ Используется при датировании калий-аргоном
  8. ^ Первичный радионуклид
  9. ^ Открытие этого изотопа не подтверждено

Смотрите также

использованная литература