Известно 34 изотопа криптона ( 36 Kr) с атомными массовыми числами от 69 до 102. [5] [ 6] Природный криптон состоит из пяти стабильных изотопов и одного (78
Кр
), который является слегка радиоактивным и имеет чрезвычайно длительный период полураспада, а также содержит следы радиоизотопов , которые производятся космическими лучами в атмосфере .
Список изотопов
- ^ m Kr – Возбужденный ядерный изомер .
- ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) приводится в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
- ^ # – Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из тенденций от поверхности массы (TMS).
- ^ Жирным шрифтом выделен период полураспада – почти стабильный, период полураспада дольше возраста Вселенной .
- ^ ab # – Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из тенденций соседних нуклидов (TNN).
- ^
Способы распада:
- ^ Жирный курсивный символ как дочерний – Дочерний продукт почти стабилен.
- ^ Жирный символ как дочерний – Дочерний продукт стабилен.
- ^ ( ) значение спина – указывает спин со слабыми аргументами присваивания.
- ^ Первичный радионуклид
- ^ Используется для датирования грунтовых вод.
- ^ abcdef Продукт деления
- ^ Ранее использовалось для определения метра.
- ^ Считается, что распадается по механизму β − β − до 86 Sr
- Изотопный состав соответствует изотопному составу воздуха.
Известные изотопы
Криптон-81
Радиоактивный криптон-81 является продуктом реакций расщепления под воздействием космических лучей , воздействующих на газы, присутствующие в атмосфере Земли, наряду с шестью стабильными или почти стабильными изотопами криптона . [12] Криптон-81 имеет период полураспада около 229 000 лет.
Криптон-81 используется для датирования древних (возрастом от 50 000 до 800 000 лет) грунтовых вод и определения времени их пребывания в глубоких водоносных горизонтах . Одним из основных технических ограничений метода является то, что он требует отбора проб очень больших объемов воды: несколько сотен литров или несколько кубических метров воды. Это особенно сложно для датирования поровой воды в глубоких глинистых водоупорах с очень низкой гидравлической проводимостью . [13]
Криптон-85
Криптон-85 имеет период полураспада около 10,75 лет. Этот изотоп производится при ядерном делении урана и плутония при испытаниях ядерного оружия и в ядерных реакторах , а также космическими лучами. Важной целью Договора об ограниченном запрещении ядерных испытаний 1963 года было устранение выброса таких радиоизотопов в атмосферу, и с 1963 года большая часть этого криптона-85 успела распасться. Однако неизбежно, что криптон-85 высвобождается во время переработки топливных стержней ядерных реакторов. [ необходима цитата ]
Концентрация в атмосфере
Концентрация криптона-85 в атмосфере вокруг Северного полюса примерно на 30 процентов выше, чем на станции Амундсен-Скотт на Южном полюсе, поскольку почти все ядерные реакторы мира и все основные заводы по переработке ядерного топлива расположены в северном полушарии , а также значительно севернее экватора . [ 14]
Если говорить точнее, то эти заводы по переработке ядерного топлива со значительными мощностями расположены в Соединенных Штатах , Великобритании , Французской Республике , Российской Федерации , материковом Китае (КНР), Японии , Индии и Пакистане .
Криптон-86
Криптон-86 использовался для определения метра с 1960 по 1983 год, когда определение метра основывалось на длине волны 606 нм (оранжевой) спектральной линии атома криптона-86. [15]
Другие
Все остальные радиоизотопы криптона имеют период полураспада менее одного дня, за исключением криптона-79, излучателя позитронов с периодом полураспада около 35,0 часов.
Ссылки
- ^ abcde Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "Оценка ядерных свойств NUBASE2020" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
- ^ ab Patrignani, C.; et al. ( Particle Data Group ) (2016). "Обзор физики элементарных частиц". Chinese Physics C. 40 ( 10): 100001. Bibcode :2016ChPhC..40j0001P. doi :10.1088/1674-1137/40/10/100001.См. стр. 768.
- ^ "Стандартные атомные веса: Криптон". CIAAW . 2001.
- ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). "Стандартные атомные веса элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)". Чистая и прикладная химия . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
- ^ "Диаграмма нуклидов". Брукхейвенская национальная лаборатория. Архивировано из оригинала 2017-10-18 . Получено 2011-11-21 .
- ^ Сумикама, Т.; и др. (2021). «Наблюдение новых нейтронно-богатых изотопов в окрестностях Zr110». Physical Review C. 103 ( 1): 014614. Bibcode : 2021PhRvC.103a4614S. doi : 10.1103/PhysRevC.103.014614. hdl : 10261/260248 . S2CID 234019083.
- ^ Ван, Мэн; Хуан, ВДж; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки*». Chinese Physics C. 45 ( 3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
- ^ ab Lu, Zheng-Tian (1 марта 2013 г.). «Что захваченные атомы раскрывают о глобальных грунтовых водах». Physics Today . 66 (3): 74–75. Bibcode : 2013PhT....66c..74L. doi : 10.1063/PT.3.1926 . Получено 29 июня 2024 г.
- ^ Смит, Мэтью Б.; Мурбек, Тобиас; Данлинг, Элинор; Якобс, Эндрю; Коотте, Брайан; Лан, Янг; Лейстеншнайдер, Эрих; Ланни, Дэвид; Ликиардопулу, Элени Марина; Мукул, Иш; Пол, Стефан Ф.; Рейтер, Мориц П.; Уилл, Кристиан; Диллинг, Йенс; Квятковски, Анна А. (2020). "Высокоточное измерение массы нейтронно-богатого 96Kr". Сверхтонкие взаимодействия . 241 (1): 59. Bibcode : 2020HyInt.241...59S. doi : 10.1007/s10751-020-01722-2. S2CID 220512482.
- ^ Сумикама, Т.; и др. (2021). «Наблюдение новых нейтронно-богатых изотопов в окрестностях Zr110». Physical Review C. 103 ( 1): 014614. Bibcode : 2021PhRvC.103a4614S. doi : 10.1103/PhysRevC.103.014614. hdl : 10261/260248 . S2CID 234019083.
- ^ Симидзу, Ю.; Кубо, Т.; Сумикама, Т.; Фукуда, Н.; Такеда, Х.; Сузуки, Х.; Ан, Д.С.; Инабе, Н.; Кусака, К.; Отаке, М.; Янагисава, Ю.; Ёсида, К.; Итикава, Ю.; Исобе, Т.; Оцу, Х.; Сато, Х.; Сонода, Т.; Мурай, Д.; Иваса, Н.; Имаи, Н.; Хираяма, Ю.; Чон, Южная Каролина; Кимура, С.; Миятаке, Х.; Мукаи, М.; Ким, генеральный директор; Ким, Э.; Яги, А. (8 апреля 2024 г.). "Производство новых изотопов, богатых нейтронами, вблизи изотонов с N = 60 Ge 92 и As 93 путем деления на лету пучка U 238 с энергией 345 МэВ/нуклон". Physical Review C. 109 ( 4): 044313. doi :10.1103/ PhysRevC.109.044313.
- ^ Лейя, И.; Гилаберт, Э.; Лавиель, Б.; Вихерт, У.; Вилер, В. (2004). «Скорости производства космогенных изотопов криптона и аргона в H-хондритах с известным возрастом 36Cl-36Ar» (PDF) . Antarctic Meteorite Research . 17 : 185–199. Bibcode : 2004AMR....17..185L.
- ^ N. Thonnard; LD MeKay; TC Labotka (2001). Разработка методов резонансной ионизации на основе лазера для измерений 81-Kr и 85-Kr в геонауках (PDF) (Отчет). Университет Теннесси , Институт измерений редких изотопов. стр. 4–7. doi :10.2172/809813.
- ^ "Ресурсы по изотопам". Геологическая служба США . Архивировано из оригинала 2001-09-24 . Получено 2007-03-20 .
- ^ Бэрд, К. М.; Хоулетт, Л. Е. (1963). «Международный стандарт длины». Прикладная оптика . 2 (5): 455–463. Bibcode : 1963ApOpt...2..455B. doi : 10.1364/AO.2.000455.
Источники
- Массы изотопов из:
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), «Оценка NUBASE свойств ядра и распада», Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A, doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
- Изотопный состав и стандартные атомные массы из:
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). "Атомные веса элементов. Обзор 2000 г. (Технический отчет ИЮПАК)". Pure and Applied Chemistry . 75 (6): 683–800. doi : 10.1351/pac200375060683 .
- Визер, Майкл Э. (2006). «Атомные веса элементов 2005 (Технический отчет ИЮПАК)». Чистая и прикладная химия . 78 (11): 2051–2066. doi : 10.1351/pac200678112051 .
- «Новости и уведомления: пересмотрены стандартные атомные веса». Международный союз теоретической и прикладной химии . 19 октября 2005 г.
- Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), «Оценка NUBASE свойств ядра и распада», Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A, doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
- Национальный центр ядерных данных . "База данных NuDat 2.x". Брукхейвенская национальная лаборатория .
- Holden, Norman E. (2004). "11. Таблица изотопов". В Lide, David R. (ред.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85-е изд.). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.
Внешние ссылки
- Брукхейвенская национальная лаборатория: информация о Криптоне-101. Архивировано 18 октября 2017 г. на Wayback Machine.