stringtranslate.com

Изотопы натрия

Существует 20 изотопов натрия ( 11 Na), начиная от17
На то39
Na (за исключением пока неизвестных 36 Na и 38 Na), [4] и пять изомеров (два для22
Na , и по одному для каждого24
На ,26
На , и32
На ).23
Na — единственный стабильный (и единственный первичный ) изотоп. Он считается моноизотопным элементом и имеет стандартный атомный вес22,989 769 28 (2) . Натрий имеет два радиоактивных космогенных изотопа (22
Na , с периодом полураспада2.6019(6) лет ; [прим. 1] и24Na , с периодом полураспада14.9560(15) ч ). За исключением этих двух изотопов, все остальные изотопы имеют период полураспада менее минуты, большинство менее секунды. Самый короткий период полураспада — несвязанный18
Na , с периодом полураспада1,3 (4) × 10−21 секунды (хотя период полураспада аналогично несвязанного 17Na не измеряется).

Острое нейтронное облучение (например, в результате аварии на ядерном объекте ) преобразует некоторые стабильные23
Na (в форме иона Na + ) в плазме крови человека24
Na . Измеряя концентрацию этого изотопа, можно рассчитать дозу нейтронного облучения для жертвы.

22
Na — это позитрон -излучающий изотоп с необычайно долгим периодом полураспада. Он используется для создания тестовых объектов и точечных источников для позитронно-эмиссионной томографии .

Список изотопов


  1. ^ m Na – Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) приводится в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # – Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из тенденций от поверхности массы (TMS).
  4. ^ ab # – Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из тенденций соседних нуклидов (TNN).
  5. ^ Способы распада:
  6. ^ Жирный символ как дочерний – Дочерний продукт стабилен.
  7. ^ ( ) значение спина – указывает спин со слабыми аргументами присваивания.
  8. ^ Показанный режим распада наблюдался, но его интенсивность экспериментально неизвестна.
  9. ^ ab Космогенный нуклид
  10. ^ abcdefghi Показанный режим распада энергетически разрешен, но его возникновение в этом нуклиде экспериментально не наблюдалось.

Натрий-22

Диск, содержащий 1 мкКи натрия-22

Натрий-22 — радиоактивный изотоп натрия, подвергающийся позитронной эмиссии .22Ne с периодом полураспада2,6019(6) лет .22
Na исследуется как эффективный генератор «холодных позитронов » ( антивещества ) для производства мюонов для катализа синтеза дейтерия . [ необходима ссылка ] Он также широко используется как источник позитронов в спектроскопии позитронной аннигиляции . [7]

Натрий-23

Натрий-23 — изотоп натрия с атомной массой 22,98976928. Это единственный стабильный изотоп натрия, а также единственный первичный изотоп. Благодаря своей распространенности натрий-23 используется в ядерном магнитном резонансе в различных областях исследований, включая материаловедение и исследование батарей. [8] Релаксация натрия-23 применяется в изучении взаимодействий катионов и биомолекул, внутриклеточного и внеклеточного натрия, транспорта ионов в батареях и квантовой обработке информации. [9]

Натрий-24

Натрий-24 радиоактивен и может быть создан из обычного натрия-23 путем нейтронной активации . С периодом полураспада14.9560(15) ч ,24
Na распадается на24Mg путем испускания электрона и двух гамма-лучей . [10] [11]

Воздействие на организм человека интенсивного нейтронного излучения создает24
Na в плазме крови . Измерения его количества могут быть сделаны для определения поглощенной дозы радиации пациента. [11] Это может быть использовано для определения типа необходимого медицинского лечения.

Когда натрий используется в качестве теплоносителя в реакторах на быстрых нейтронах ,24
Образуется Na , который делает теплоноситель радиоактивным. Когда24
Na распадается, это вызывает накопление магния в охлаждающей жидкости. Поскольку период полураспада короткий,24
Часть Na в теплоносителе перестает быть радиоактивной в течение нескольких дней после извлечения из реактора. Утечка горячего натрия из первичного контура может привести к радиоактивным пожарам, [12] поскольку он может воспламениться при контакте с воздухом (и взорваться при контакте с водой). По этой причине первичный контур охлаждения находится внутри защитной оболочки.

Натрий был предложен в качестве оболочки для соленой бомбы , так как он мог бы превратиться в24
Na и производят интенсивные гамма-излучения в течение нескольких дней. [13] [14]

Примечания

  1. ^ ab Обратите внимание, что NUBASE2020 использует тропический год для преобразования между годами и другими единицами времени, а не григорианский год . Соотношение между годами и другими единицами времени в NUBASE2020 следующее: 1 y = 365.2422 d = 31 556 926 s

Ссылки

  1. ^ abcd 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.
  2. ^ "Стандартные атомные веса: натрий". CIAAW . 2005.
  3. ^ 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.
  4. ^ ab Ahn, DS; et al. (2022-11-14). "Открытие 39Na". Physical Review Letters . 129 (21) 212502: 212502. Bibcode : 2022PhRvL.129u2502A. doi : 10.1103/PhysRevLett.129.212502 . PMID  36461972. S2CID  253591660.
  5. ^ 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.
  6. ^ Грей, Ти Джей; Олмонд, Дж. М.; Сюй, З.; Кинг, Т.Т.; Лубна, Р.С.; Кроуфорд, HL; Трипати, В.; Крайдер, Б.П.; Гживач, Р.; Лиддик, С.Н.; Маккиавелли, АО; Мияги, Т.; Повес, А.; Андалиб, А.; Арго, Э.; Бенетти, К.; Бхаттачарья, С.; Кэмпбелл, CM; Карпентер, член парламента; Чан, Дж.; Честер, А.; Кристи, Дж.; Кларк, БР; Кокс, И.; Дётч, А.А.; Допфер, Дж.; Дуарте, JG; Фэллон, П.; Фротчер, А.; Габалла, Т.; Харк, Дж. Т.; Хайдеман, Дж.; Хюген, Х.; Холт, Джей Ди; Джайн, Р.; Китамура, Н.; Колос, К.; Кондев Ф.Г.; Ламинак, А.; Лонгфелло, Б.; Люитель, С.; Мадурга, М.; Махаджан, Р.; Моганнам, MJ; Морс, К.; Неупан, С.; Новицкий, А.; Огунбеку, TH; Онг, В.-Дж.; Порцио, К.; Прокоп, CJ; Раско, Британская Колумбия; Роннинг, Э.К.; Рубино, Э.; Руланд, Ти Джей; Рыкачевский, К.П.; Шадиг, Л.; Севериняк, Д.; Сигл, К.; Сингх, М.; Стучбери, AE; Табор, SL; Тан, Т.Л.; Уилер, Т.; Вингер, Дж. А.; Вуд, Дж. Л. (13 июня 2023 г.). «Микросекундный изомер на острове инверсии формы N = 20, наблюдаемый на FRIB». Physical Review Letters . 130 (24). arXiv : 2302.11607 . doi : 10.1103/PhysRevLett.130.242501.
  7. ^ Saro, Matúš; Kršjak, Vladimír; Petriska, Martin; Slugeň, Vladimír (2019-07-29). "Определение вклада источника натрия-22 в измерения аннигиляции позитронов с использованием GEANT4". Труды конференции AIP . 2131 (1): 020039. Bibcode : 2019AIPC.2131b0039S. doi : 10.1063/1.5119492. ISSN  0094-243X. S2CID  201349680.
  8. ^ Гото, Казума (8 февраля 2021 г.). «Анализ твердотельного ЯМР 23Na для натрий-ионных батарей и материалов». Батареи и суперконденсаторы . 4 (8): 1267–127. doi :10.1002/batt.202000295. S2CID  233827472.
  9. ^ Сонг, Ифань; Инь, Юй; Чэнь, Циньлун; Маркетти, Алессандро; Конг, Сюэцянь (2023). «23Na релаксометрия: обзор теории и приложений». Magnetic Resonance Letters . 3 (2): 150–174. doi : 10.1016/j.mrl.2023.04.001 .
  10. ^ «Натрий-24». Британская энциклопедия .
  11. ^ аб Экендаль, Даниэла; Рубович, Питер; Жлебчик, Павел; Гупка, Иван; Хумл, Ондржей; Бечкова, Вера; Мала, Хелена (7 ноября 2019 г.). «Оценка дозы нейтронов по образцам крови и волос человека». Радиационная защита Дозиметрия . 186 (2–3): 202–205. дои : 10.1093/rpd/ncz202. ПМИД  31702764.
  12. ^ Необычные происшествия во время работы LMFR, Труды заседания Технического комитета, состоявшегося в Вене, 9–13 ноября 1998 г., МАГАТЭ . Страницы 84, 122.
  13. ^ "Science: fy for Doomsday" . Time . 24 ноября 1961 г. Архивировано из оригинала 14 марта 2016 г.
  14. ^ Кларк, WH (1961). «Химические и термоядерные взрывчатые вещества». Bulletin of the Atomic Scientists . 17 (9): 356–360. Bibcode : 1961BuAtS..17i.356C. doi : 10.1080/00963402.1961.11454268.

Внешние ссылки