칼륨 동위 원소

Isotopes of potassium
칼륨의 주 동위 원소 (19K)
이소슈토페 썩다
멋쩍은 춤추다 반평생 (t1/2) 모드 프로이덕트
39K 93.258% 안정적
40K 0.012% 1.248(3)×109 y β− 40CA
ε 40아르
β+ 40아르
41K 6.730% 안정적
표준 원자량 Ar, standard(K)39.0983(1)[1][2]

칼륨(19K)은 K에서 K까지 26개의 알려진 동위원소를 가지고 있으며, K에 대한 확인되지 않은 보고뿐만 아니라 아직 알려지지 않은 K를 제외한다.[3] 동위원소 중 3개는 자연적으로 발생하는데, 두 개의 안정된 형태인 K(93.3%), K(6.7%), 그리고 매우 장수하는 방사성 동위원소 K(0.012%)이다.

자연적으로 발생하는 방사성 K는 1.248×10년의9 반감기로 소멸한다. 이 해독제의 89%는 베타 붕괴에 의해 안정적인 Ca에 도달하고, 11%는 전자 포획 또는 양전자 방출에 의해 Ar에 도달한다. 40K는 양전자 방출 핵종 중에서 가장 오래 알려진 반감기를 가지고 있다. 이 원시 방사성 동위원소의 긴 반감기는 스핀-포기 전환에 의해 발생한다: K는 핵 스핀이 4인 반면, 부패한 딸들은 모두 스핀이 0인 짝수 동위원소다.

40K는 염화칼륨 상업용 소금 대체물이 담긴 큰 봉지가 교실 시연을 위한 방사능 공급원으로 사용될 수 있을 정도로 충분히 천연 칼륨에서 발생한다.[citation needed] 40K는 건강한 동물과 인간에게서 자연방사능의 가장 큰 원천으로 C보다 더 크다. 70kg 질량의 인체에서는 초당 약 4,400개의 K 핵이 붕괴한다.[4]

K에서 Ar까지의 붕괴는 암석의 칼륨-아르곤 연대 측정에서 사용된다. 미네랄은 칼륨 농도와 축적된 방사선 유발 Ar의 양을 측정하여 연대를 구한다. 일반적으로 이 방법은 암석이 형성 당시 아르곤을 포함하지 않았으며 이후의 모든 방사선 발생 아르곤(즉, Ar)이 유지되었다고 가정한다.[citation needed] 40K는 풍화 연구에서도 방사능 추적기로 광범위하게 사용되어 왔다.[citation needed]

다른 칼륨 동위 원소들은 대부분 1분 미만인 하루 미만에서 반감기를 가진다. 가장 안정성이 낮은 것은 2019년에 발견된 3개의 원단 방출체인 K인데, 그것의 반감기는 10피코초보다 짧은 것으로 측정되었다.[5][6]

칼륨은 생명에 필요한 물질이기 때문에 다양한 칼륨 동위원소가 영양소 순환 연구에 사용되어 왔다.[citation needed]

동위 원소 목록

뉴클리드[7]
[n 1] 		Z N 동위원소 질량 (Da)[8]
[n 2][n 3] 		하프라이프
[n 4] 		썩다
모드
 딸
동위 원소
[n 5] 		스핀 앤 앤
동등성
[n 6][n 4] 		자연적 풍요 (분수)
흥분 에너지[n 4] 정상비율 변동 범위
31K[5][6] 19 12 <10 ps> 3p 28S
33K 19 14 33.00756(21)# <25ns> p 32아르 3/2+#
34K 19 15 33.99869(21)# <40ns> p 33아르 1+#
35K 19 16 34.9880054(6) 178(8) ms β+ (99.63%) 35아르 3/2+
β+, p(.37%) 34CL
36K 19 17 35.9813020(4) 341(3) ms β+ (99.95%) 36아르 2+
β+, p (.048%) 35CL
β+, α (.0034%) 32S
37K 19 18 36.97337589(10) 1.2365(9)초 β+ 37아르 3/2+
38K 19 19 37.96908112(21) 7.636(18)분 β+ 38아르 3+
38m1K 130.50(28) keV 924.46(14) ms β+ 38아르 0+
38m2K 3458.0(2) keV 21.95(11) μs IT 38K (7+)
39K 19 20 38.963706487(5) 안정적 3/2+ 0.932581(44)
40K[n 7][n 8] 19 21 39.96399817(6) 1.248(3)×109 y β− (89.28%) 40CA 4− 1.17(1)×10−4
EC(10.72%) 40아르
β+ (0.001%)[9]
40mK 1643.639(11) keV 336(12)ns IT 40K 0+
41K 19 22 40.961825258(4) 안정적 3/2+ 0.067302(44)
42K 19 23 41.96240231(11) 12.355(7)시간 β− 42CA 2−
43K 19 24 42.9607347(4) 22.3(1) h β− 43CA 3/2+
43mK 738.30(6) keV 200(5)ns IT 43K 7/2−
44K 19 25 43.9615870(5) 22.13(19)분 β− 44CA 2−
45K 19 26 44.9606915(6) 17.8(6)분 β− 45CA 3/2+
46K 19 27 45.9619816(8) 105(10)초 β− 46CA 2−
47K 19 28 46.9616616(15) 17.50(24)초 β− 47CA 1/2+
48K 19 29 47.9653412(8) 6.8(2)초 β− (98.86%) 48CA 1−
β−, n(1.14%) 47CA
49K 19 30 48.9682108(9) 1.26(5)초 β−, n(86%) 48CA (3/2+)
β− (14%) 49CA
50K 19 31 49.972380(8) 472(4) ms β− (71%) 50CA 0−
β−, n(29%) 49CA
50mK 171.4(4) keV 125(40)ns IT 50K (2−)
51K 19 32 50.975828(14) 365(5) ms β−, n(65%) 50CA 3/2+
β− (35%) 51CA
52K 19 33 51.98160(4) 110(4) ms β−, n(74%) 51CA 2−#
β− (23.7%) 52CA
β−, 2n(2.3%) 50CA
53K 19 34 52.98680(12) 30(5) ms β−, n(64%) 52CA (3/2+)
β− (26%) 53CA
β−, 2n(10%) 51CA
54K 19 35 53.99463(64)# 10(5) ms β− (>99.9%) 54CA 2−#
β−, n(<.1%) 53CA
55K 19 36 55.00076(75)# 3# ms β− 55CA 3/2+#
β−, n 54CA
56K 19 37 56.00851(86)# 1# ms β− 56CA 2−#
β−, n 55CA
57K[10][3] 19 38 β− 57CA
59K[3][n 9] 19 40 β− 59CA
표 머리글 및 바닥글:
  1. ^ mK – 흥분된 핵 이성질체.
  2. ^ ( ) – 불확실성(1σ)은 해당 마지막 자리 뒤에 괄호 안에 간결한 형태로 주어진다.
  3. ^ # – 원자 질량 표시 #: 순수하게 실험적인 데이터에서 도출된 값과 불확실성, 적어도 부분적으로는 질량 표면(TMS)의 경향에서 도출된 값과 불확실성.
  4. ^ a b c # – #로 표시된 값은 순수하게 실험 데이터에서 도출된 것이 아니라 최소한 부분적으로 인접 핵종(TNN)의 경향에서 도출된 것이다.
  5. ^ 딸로서의 굵은 기호 – 딸 제품은 안정적이다.
  6. ^ ( ) 스핀 값 – 취약한 할당 인수가 있는 스핀을 나타낸다.
  7. ^ 칼륨-아곤 연대 측정 시 사용
  8. ^ 원시적 방사성핵종
  9. ^ 이 동위원소의 발견은 확인되지 않았다.

참고 항목

참조

  1. ^ "Standard Atomic Weights: Potassium". CIAAW. 1979.
  2. ^ Meija, Juris; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  3. ^ a b c Tarasov, O.B. (2017). "Production of very neutron rich isotopes: What should we know?".
  4. ^ "Radioactive Human Body". Retrieved 2011-05-18.
  5. ^ a b "A peculiar atom shakes up assumptions of nuclear structure". Nature. 573 (7773): 167. 6 September 2019. Bibcode:2019Natur.573T.167.. doi:10.1038/d41586-019-02655-9. PMID 31506620.
  6. ^ a b Kostyleva, D.; et al. (2019). "Towards the Limits of Existence of Nuclear Structure: Observation and First Spectroscopy of the Isotope 31K by Measuring Its Three-Proton Decay". Physical Review Letters. 123 (9): 092502. arXiv:1905.08154. Bibcode:2019PhRvL.123i2502K. doi:10.1103/PhysRevLett.123.092502. PMID 31524489.
  7. ^ 반감기, 붕괴 모드, 핵 스핀 및 동위원소 구성은 다음과 같이 소싱된다.
    Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). "The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
  8. ^ Wang, M.; Audi, G.; Kondev, F. G.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Xu, X. (2017). "The AME2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030003-1–030003-442. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
  9. ^ Engelkemeir, D. W.; Flynn, K. F.; Glendenin, L. E. (1962). "Positron Emission in the Decay of K40". Physical Review. 126 (5): 1818. Bibcode:1962PhRv..126.1818E. doi:10.1103/PhysRev.126.1818.
  10. ^ Neufcourt, L.; Cao, Y.; Nazarewicz, W.; Olsen, E.; Viens, F. (2019). "Neutron drip line in the Ca region from Bayesian model averaging". Physical Review Letters. 122 (6): 062502–1–062502–6. arXiv:1901.07632. Bibcode:2019PhRvL.122f2502N. doi:10.1103/PhysRevLett.122.062502. PMID 30822058.