Izotopy argonu
Argon (18Ar) má 26 známých izotopů, od 29Ar do 54Ar[1], a jeden jaderný izomer (32mAr); tři z těchto izotopů jsou stabilní (36Ar, 38Ar a 40Ar). Nejstabilnějšími radioizotopy jsou 39Ar s poločasem přeměny 269 let, 42Ar s poločasem 32,9 r a 37Ar s poločasem 35,04 dne. Všechny ostatní izotopy mají poločas kratší než dvě hodiny, většinou pod jednu minutu. Nejméně stabilní je 30Ar s poločasem kratším než 20 nanosekund.[1]
Přírodní 40K, s poločasem přeměny 1,248×109 r, se mění na stabilní 40Ar záchytem elektronu (10,72 %) a beta plus přeměnou (0,001 %), a také beta minus přeměnou na rovněž stabilní 40Ca (89,28 %).[1] Tyto vlastnosti a poměry se používají k určení stáří hornin pomocí draslíko-argonového datování.[2]
40Ar se vyskytuje v mnoha horninách a lze jej uvolnit tavením a nebo mletím. Téměř všechen argon v zemské atmosféře pochází z radioaktivní přeměny draslíku-40, 99,6 % pozemského argonu patří k izotopu 40Ar, ovšem ve hvězdách je argon téměř z 15 % tvořen 38Ar a převážně (85 %) 36Ar. Podobně je poměr izotopů 36Ar:38Ar:40Ar v atmosférách vnějších planet sluneční soustavy 8400:1600:1.[3]
V atmosféře Země se působením kosmického záření tvoří, hlavně z 40Ar, radioaktivní 39Ar (poločas přeměny 269 let), také vzniká záchytem neutronu z 39K nebo alfa rozpadem vápníku. Naměřený molární zlomek 39Ar v přírodním argonu je (8,0±0,6)×10−16 g/g, tomu odpovídá aktivita zářiče 1,01±0,08 Bq/kg všech izotopů argonu.[4] Molární zlomek 42Ar (poločas přeměny 32,9 let) v zemské atmosféře je menší než 6×10−21.[5]
Roku 2013 byl, ve formě hydridu, nalezen 36Ar v pozůstatcích supernovy SN 1054, spojené s Krabí mlhovinou.[6][7] Šlo o první případ, kdy byla nalezena sloučenina vzácného plynu mimo Sluneční soustavu.
37Ar je syntetický radioizotop argonu s poločasem přeměny přibližně 35 dní, vytváří se z 40Ca záchytem neutronu následovaným vyzářením částice alfa. K jeho vzniku docházelo například při podpovrchových testech jaderných zbraní.[2]
Seznam izotopů
editovat| symbol nuklidu |
Z(p) | N(n) | hmotnost izotopu (u) |
poločas přeměny[1] | způsob(y) přeměny[1] |
produkt(y) přeměny[8] |
jaderný spin[1] |
reprezentativní izotopové složení (molární zlomek)[1] |
rozmezí přirozeného výskytu (molární zlomek) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| excitační energie | |||||||||
| 30Ar | 18 | 12 | 30,021 56(32) | <20 ns | p | 29Cl | 0 | ||
| 31Ar | 18 | 13 | 31,012 12(22)# | 14,4(6) ms | β+, p (62,0 %) | 30S | +5/2 | ||
| β+ (29,1 %) | 31Cl | ||||||||
| β+, 2p (8,5 %) | 29P | ||||||||
| β+, α (<0,38 %) | 27P | ||||||||
| β+, α, p (<0,03 %) | 26Si | ||||||||
| β+, 3p (<0,001 %) | 28Si | ||||||||
| 32Ar | 18 | 14 | 31,997 638 0(19) | 98,0(2) ms | β+ (70,0 %) | 32Cl | 0 | ||
| β+, p (30,0 %) | 31S | ||||||||
| 32mAr | 5600(100) keV | ? | -5 | ||||||
| 33Ar | 18 | 15 | 32,989 925 7(5) | 173,0(20) ms | β+ (61,3 %) | 33Cl | +1/2 | ||
| β+, p (38,7 %) | 32S | ||||||||
| 34Ar | 18 | 16 | 33.9802712(4) | 844,5(34) ms | β+ | 34Cl | 0 | ||
| 35Ar | 18 | 17 | 34,975 257 6(8) | 1,775 6(10) s | β+ | 35Cl | +3/2 | ||
| 36Ar | 18 | 18 | 35,967 545 106(29) | Stabilní[9] | 0 | 0,003 336(21) | |||
| 37Ar | 18 | 19 | 36,966 77632(22) | 35,04(4) d | ε | 37Cl | +3/2 | ||
| 38Ar | 18 | 20 | 37,962 732 4(4) | Stabilní | 0 | 0,000 629(7) | |||
| 39Ar[10] | 18 | 21 | 38,964 313(5) | 269(3) r | β− | 39K | -7/2 | Stopy[11] | |
| 40Ar[12] | 18 | 22 | 39,962 383 122 5(29) | Stabilní | 0 | 0,996 035(25)[13] | |||
| 41Ar | 18 | 23 | 40,964 500 6(4) | 109,61(4) min | β− | 41K | -7/2 | ||
| 42Ar | 18 | 24 | 41,963 046(6) | 32,9(11) r | β− | 42K | 0 | Stopy | |
| 43Ar | 18 | 25 | 42,965 636(6) | 5,37(6) min | β− | 43K | -5/2 | ||
| 44Ar | 18 | 26 | 43,964 924 0(17) | 11,87(5) min | β− | 44K | 0 | ||
| 45Ar | 18 | 27 | 44,968 040 0(6) | 21,48(15) s | β− | 45K | -5/2, −7/2 | ||
| 46Ar | 18 | 28 | 45,968 09(4) | 8,4(6) s | β− | 46K | 0 | ||
| 47Ar | 18 | 29 | 46,972 19(11) | 1,23(3) s | β− (>99,8 %) | 47K | -3/2 | ||
| β−, n (<0,2 %) | 46K | ||||||||
| 48Ar | 18 | 30 | 47,974 54(32) | 424(4) ms | β− (62 %) | 48K | 0 | ||
| β−, n (38 %) | 47K | ||||||||
| 49Ar | 18 | 31 | 48,980 52(54) | 236(8) ms | β− (71 %) | 49K | -3/2 | ||
| β−, n (29 %) | 48K | ||||||||
| 50Ar | 18 | 32 | 49,984 43(75) | 106(6) ms | β− (63 %) | 50K | 0 | ||
| β−, n (37 %) | 49K | ||||||||
| 51Ar | 18 | 33 | 50,991 63(75) | >200 ns | β− | 51K | -3/2 | ||
| 52Ar | 18 | 34 | 51,996 78(97) | >620 ns | β− | 52K | 0 | ||
| 53Ar | 18 | 35 | 53,004 94(107) | >620 ns | β− | 53K | -5/2 | ||
| β−, n | 52K | ||||||||
Reference
editovat- ↑ a b c d e f g Archivovaná kopie. www.nndc.bnl.gov [online]. [cit. 2017-07-01]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-08-22.
- ↑ a b 40Ar/39Ar dating and errors [online]. [cit. 2007-03-07]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2007-05-09.
- ↑ 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 34, pp. 392–400 (1973).
- ↑ P. Benetti. Measurement of the specific activity of 39Ar in natural argon. Nuclear Instruments and Methods A. 2007, s. 83. DOI 10.1016/j.nima.2007.01.106. Bibcode 2007NIMPA.574...83B. arXiv astro-ph/0603131.
- ↑ V. D. Ashitkov. New experimental limit on the 42Ar content in the Earth's atmosphere. Nuclear Instruments and Methods A. 1998, s. 179. DOI 10.1016/S0168-9002(98)00740-.
- ↑ QUENQUA, Douglas. Noble Molecules Found in Space. The New York Times. 13 December 2013. Dostupné online [cit. 13 December 2013].
- ↑ BARLOW, M. J. Detection of a Noble Gas Molecular Ion, 36ArH+, in the Crab Nebula. Science. 2013, s. 1343–1345. DOI 10.1126/science.124358213.
- ↑ Stabilní izotopy tučně
- ↑ Předpokládá se přeměna dvojitým záchytem elektronu na 36S (nejlehčí teoreticky nestabilní nuklid, u něhož nebyla pozorována radioaktivní přeměna)
- ↑ Využíván k argon-argonovému datování
- ↑ Kosmogenní nuklid.
- ↑ Využíván k argon-argonovému datování a K-Ar datování
- ↑ Vzniká z 40K v horninách. Ve vesmíru platí pro výskyt izotopů 36Ar > 38Ar ≫ 40Ar.
Externí odkazy
editovat
Obrázky, zvuky či videa k tématu Izotopy argonu na Wikimedia Commons
