Az argon izotópjai

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

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 teméke, 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 | forrásszöveg szerkesztése]

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
  1. A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve
  2. 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.
  3. A várakozások szerint β+β+-bomlással 36S-tá alakul (a legkönnyebb olyan izotóp, amely elméletileg instabil, de bomlását kísérletileg nem sikerült igazolni)
  4. argon–argon kormeghatározásra használják
  5. kozmogén nuklid
  6. argon–argon és kálium–argon kormeghatározásra használják
  7. 40K-ből keletkezik a kőzetekben. A feltüntetett részarány a földi előfordulásokra vonatkozik. Kozmikus gyakorisága jóval kisebb, mint az 36Ar-é.

Hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. ^ a b 40Ar/39Ar dating and errors. [2007. május 9-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. március 7.)
  2. 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).
  3. 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.  
  4. 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.  
  5. ^ a b Quenqua, Douglas. „Noble Molecules Found in Space”, New York Times, 2013. december 13. (Hozzáférés ideje: 2013. december 13.) 
  6. ^ 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.  
  7. http://www.nucleonica.net/unc.aspx

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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.

További információk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A klór izotópjai Az argon izotópjai A kálium izotópjai
Izotópok listája