stringtranslate.com

Изотопы аргона

Аргон ( 18 Ar) имеет 26 известных изотопов , от 29 Ar до 54 Ar, из которых три стабильны ( 36 Ar, ​​38 Ar и 40 Ar). На Земле 40 Ar составляет 99,6% природного аргона. Самыми долгоживущими радиоактивными изотопами являются 39 Ar с периодом полураспада 268 лет, 42 Ar с периодом полураспада 32,9 года и 37 Ar с периодом полураспада 35,04 дня. Все остальные изотопы имеют период полураспада менее двух часов, а у большинства менее одной минуты.

Встречающийся в природе 40 К с периодом полураспада 1,248 × 109 лет, распадается до стабильного 40 Ar путем захвата электронов (10,72%) и эмиссии позитронов (0,001%), а также превращается в стабильный 40Ca путем бета-распада (89,28%). Эти свойства и соотношения используются для определения возраста горных пород посредством калий-аргонового датирования . [4]

Несмотря на то, что 40 Ar задерживается во многих породах, он может выделяться при плавлении, измельчении и диффузии. Почти весь аргон в земной атмосфере является продуктом распада 40 К, поскольку 99,6% земного атмосферного аргона состоит из 40 Ar, тогда как на Солнце и предположительно в первичных звездообразующих облаках аргон состоит из < 15% 38 Ar и преимущественно (85%) 36 Ar. Точно так же соотношение трех изотопов 36 Ar: 38 Ar: 40 Ar в атмосферах внешних планет составляет 8400:1600:1. [5]

В атмосфере Земли радиоактивный 39 Ar (период полураспада 268(8) лет) образуется в результате активности космических лучей , преимущественно из 40 Ar. В подземной среде он также образуется в результате захвата нейтронов при температуре 39 К или альфа- излучения кальция . Содержание 39 Ar в природном аргоне оценивается как (8,0±0,6)×10-16 г /г или (1,01±0,08) Бк/кг 36, 38, 40 Ar. [6] Содержание 42 Ar (период полураспада 33 года) в атмосфере Земли ниже 6×10 −21 частей на часть 36, 38, 40 Ar. [7] Для многих проектов требуется аргон, обедненный космогенными изотопами , известный как обедненный аргон. [8] Более легкие радиоактивные изотопы могут распадаться на различные элементы (обычно хлор ), а более тяжелые — на калий .

36 Ar в форме гидрида аргона был обнаружен в остатке сверхновой Крабовидной туманности в 2013 году. [9] [10] Это был первый раз, когда благородная молекула была обнаружена в космическом пространстве . [9] [10]

37 Ar — синтетический радионуклид , который образуется в результате нейтронного захвата 40 Ca с последующим испусканием альфа-частиц в результате подземных ядерных взрывов . Период полураспада составляет 35 дней. [4]

Список изотопов

  1. ^ m Ar – Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).
  4. ^ Способы распада:
  5. ^ Жирный символ в виде дочернего продукта — дочерний продукт стабилен.
  6. ^ ( ) значение вращения — указывает на вращение со слабыми аргументами присваивания.
  7. ^ # - Значения, отмеченные #, получены не только на основе экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе тенденций соседних нуклидов (TNN).
  8. ^ Предполагается, что он подвергается двойному захвату электронов до 36 S (самый легкий теоретически нестабильный нуклид, для которого не наблюдалось никаких признаков радиоактивности)
  9. ^ abc Космогенный нуклид
  10. ^ Используется при датировании аргоном-аргоном.
  11. ^ Используется при датировании аргоном-аргоном и датировании калием-аргоном.
  12. ^ Сгенерировано на основе 40 К в горных породах. Эти соотношения земные. Космическое содержание намного меньше 36 Ar.

Рекомендации

  1. ^ abcde Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  2. ^ «Стандартные атомные массы: аргон». ЦИАВ . 2017.
  3. ^ Прохаска, Томас; Ирргехер, Йоханна; Бенефилд, Жаклин; Бёлке, Джон К.; Чессон, Лесли А.; Коплен, Тайлер Б.; Дин, Типинг; Данн, Филип Дж. Х.; Грёнинг, Манфред; Холден, Норман Э.; Мейер, Харро Эй Джей (4 мая 2022 г.). «Стандартные атомные массы элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)». Чистая и прикладная химия . doi : 10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  4. ^ ab «Датирование 40Ar/39Ar и ошибки». Архивировано из оригинала 9 мая 2007 года . Проверено 7 марта 2007 г.
  5. ^ Кэмерон, AGW (1973). «Элементарное и изотопное содержание летучих элементов на внешних планетах». Обзоры космической науки . 14 (3–4): 392–400. Бибкод :1973ССРв...14..392С. дои : 10.1007/BF00214750. S2CID  119861943.
  6. ^ П. Бенетти; и другие. (2007). «Измерение удельной активности 39 Ar в природном аргоне». Ядерные приборы и методы А . 574 (1): 83–88. arXiv : astro-ph/0603131 . Бибкод : 2007NIMPA.574...83B. дои :10.1016/j.nima.2007.01.106. S2CID  17073444.
  7. ^ В.Д. Ашитков; и другие. (1998). «Новый экспериментальный предел содержания 42 Ar в атмосфере Земли». Ядерные приборы и методы А . 416 (1): 179–181. Бибкод : 1998NIMPA.416..179A. дои : 10.1016/S0168-9002(98)00740-2.
  8. ^ HO Назад; и другие. (2012). «Обедненный аргон из подземных источников». Процессия по физике . 37 : 1105–1112. Бибкод : 2012PhPro..37.1105B. дои : 10.1016/j.phpro.2012.04.099 .
  9. ^ аб Кенква, Дуглас (13 декабря 2013 г.). «Благородные молекулы, найденные в космосе». Нью-Йорк Таймс . Проверено 13 декабря 2013 г.
  10. ^ Аб Барлоу, MJ; и другие. (2013). «Обнаружение молекулярного иона благородного газа 36 ArH + в Крабовидной туманности». Наука . 342 (6164): 1343–1345. arXiv : 1312.4843 . Бибкод : 2013Sci...342.1343B. дои : 10.1126/science.1243582. PMID  24337290. S2CID  37578581.
  11. ^ Ван, Мэн; Хуанг, WJ; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки *». Китайская физика C . 45 (3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
  12. ^ Муха, И.; и другие. (2018). «Глубокий экскурс за пределы капельной линии протонов. I. Цепи изотопов аргона и хлора». Физический обзор C . 98 (6): 064308–1–064308–13. arXiv : 1803.10951 . Бибкод : 2018PhRvC..98f4308M. doi : 10.1103/PhysRevC.98.064308. S2CID  119384311.
  13. ↑ Головко, Виктор В. (15 октября 2023 г.). «Применение наиболее часто используемого метода определения периода полураспада 39 Ar». Европейский физический журнал C . 83 (10): 930. arXiv : 2310.06867 . Бибкод : 2023EPJC...83..930G. doi : 10.1140/epjc/s10052-023-12113-6. ISSN  1434-6052.
  14. ↑ Лу, Чжэн-Тянь (1 марта 2013 г.). «Что захваченные атомы рассказывают о глобальных подземных водах». Физика сегодня . 66 (3): 74–75. Бибкод : 2013PhT....66c..74L. дои : 10.1063/PT.3.1926.

Внешние ссылки