Isótopos de potasio
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 23 de diciembre de 2020; las comprobaciones requieren 3 ediciones .Los isótopos de potasio son variedades del elemento químico potasio con un número diferente de neutrones en el núcleo atómico . Isótopos conocidos de potasio con números de masa de 33 a 59 (número de protones 19, neutrones de 14 a 40) y 5 isómeros nucleares .
El potasio natural es una mezcla de tres isótopos. Dos estables:
- 39 K ( abundancia isotópica 93,258%)
- 41 K (abundancia de isótopos 6,730%)
Y uno inestable, pero con una vida media larga :
- 40 K (abundancia isotópica 0,012 %), vida media 1,25⋅10 9 años.
Debido a la radiactividad de 40 K, el potasio natural tiene una actividad específica de alrededor de 31 kBq /kg. El más largo de los radioisótopos restantes es 43 K, con una vida media de 22,3 horas.
Potasio-40
40 K se desintegra en una de tres formas:
- Desintegración beta : probabilidad 89,28%, isótopo hijo estable 40 Ca.
- Captura de electrones : probabilidad 10,72%, isótopo hijo estable 40 Ar .
- Decaimiento de positrones : probabilidad 0,001%, isótopo hijo estable 40 Ar.
La importancia del potasio-40 está determinada por su decisiva contribución a la radiactividad intrínseca de los tejidos biológicos que contienen potasio natural. Debido a la presencia de potasio-40 en el cuerpo humano, la radioactividad natural del cuerpo humano es de 4-5 kBq. Esto es aproximadamente el 80-85% de la radiactividad del propio cuerpo. El resto se debe principalmente al isótopo 14C . La dosis equivalente efectiva anual promedio que recibe una persona como resultado de la descomposición del potasio-40 en los tejidos corporales es de 0,18 mSv.
La proporción de potasio-40 y argón-40 se utiliza en el método de datación de potasio-argónEdad absoluta de los minerales en geocronología .
Tabla de isótopos de potasio
| Símbolo de nucleido |
Z ( pag ) | N( n ) | Masa isotópica [1] ( a.u.m. ) |
Vida media [2] (T 1/2 ) |
Canal de descomposición | producto de descomposición | Spin y paridad del núcleo [2] |
La prevalencia del isótopo en la naturaleza. |
Gama de cambios en la abundancia isotópica en la naturaleza |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energía de excitación | |||||||||
| 31 K [3] [4] | 19 | 12 | <10 -11 s | 3p | 28S _ | ||||
| 32K _ | 19 | 13 | 32.02265(43)# | pags | 31 de marzo | 1+# | |||
| 32mK _ | 950(100)# keV | 4+# | |||||||
| 33K _ | 19 | catorce | 33.00756(21)# | <25 ns | pags | 32 Ar | 3/2+# | ||
| 34K _ | 19 | quince | 33.99869(21)# | <40 ns | pags | 33 Ar | 1+# | ||
| 35K _ | 19 | dieciséis | 34.9880054(6) | 178(8) ms | β + (99,63%) | 35Ar _ | 3/2+ | ||
| β + , p (0,37%) | 34Cl _ | ||||||||
| 36K _ | 19 | 17 | 35.9813020(4) | 341(3) ms | β + (99,95%) | 36 Ar | 2+ | ||
| β + , p (0,048%) | 35Cl _ | ||||||||
| β + , α (0,0034%) | 32S _ | ||||||||
| 37K _ | 19 | Dieciocho | 36.97337589(10) | 1.2365(9) s | β + | 37 Ar | 3/2+ | ||
| 38K _ | 19 | 19 | 37.96908112(21) | 7.636(18) minutos | β + | 38 Ar | 3+ | ||
| 38m1K _ | 130,50(28) keV | 924,46(14) ms | β + | 38 Ar | 0+ | ||||
| 38m2 K | 3458,0(2) keV | 21,95(11) µs | IP | 38K _ | (7+) | ||||
| 39K _ | 19 | veinte | 38.963706487(5) | estable | 3/2+ | 0.932581(44) | |||
| 40K _ | 19 | 21 | 39.96399817(6) | 1.248(3)⋅10 9 años | β − (89,28 %) | 40 Ca | 4− | 1.17(1)⋅10 −4 | |
| ZE (10,72 %) | 40Ar_ _ | ||||||||
| β + (0.001%) [5] | |||||||||
| 40mK _ | 1643.639(11) keV | 336(12) ns | IP | 40K _ | 0+ | ||||
| 41K _ | 19 | 22 | 40.961825258(4) | estable | 3/2+ | 0.067302(44) | |||
| 42K _ | 19 | 23 | 41.96240231(11) | 12.355(7) horas | β- _ | 42 Ca | 2− | ||
| 43K _ | 19 | 24 | 42.9607347(4) | 22.3(1)h | β- _ | 43Ca _ | 3/2+ | ||
| 43mK _ | 738,30(6) keV | 200(5) ns | IP | 43K _ | 7/2− | ||||
| 44K _ | 19 | 25 | 43.9615870(5) | 22.13(19) minutos | β- _ | 44 Ca | 2− | ||
| 45K _ | 19 | 26 | 44.9606915(6) | 17,8(6) minutos | β- _ | 45 Ca | 3/2+ | ||
| 46K _ | 19 | 27 | 45.9619816(8) | 105(10) s | β- _ | 46Ca_ _ | 2− | ||
| 47K _ | 19 | 28 | 46.9616616(15) | 17.50(24) s | β- _ | 47 Ca | 1/2+ | ||
| 48K _ | 19 | 29 | 47.9653412(8) | 6.8(2) s | β − (98,86 %) | 48 Ca | 1- | ||
| β − , norte (1,14 %) | 47 Ca | ||||||||
| 49K _ | 19 | treinta | 48.9682108(9) | 1.26(5) s | β- , n (86%) | 48 Ca | (3/2+) | ||
| β - (14%) | 49 Ca | ||||||||
| 50K _ | 19 | 31 | 49.972380(8) | 472(4) ms | β - (71%) | 50Ca_ _ | 0− | ||
| β- , n (29%) | 49 Ca | ||||||||
| 50mK _ | 171,4(4) keV | 125(40) ns | IP | 50K _ | (2−) | ||||
| 51K _ | 19 | 32 | 50.975828(14) | 365(5) ms | β- , n (65%) | 50Ca_ _ | 3/2+ | ||
| β - (35%) | 51 Ca | ||||||||
| 52K _ | 19 | 33 | 51.98160(4) | 110(4)ms | β- , n (74%) | 51 Ca | 2−# | ||
| β − (23,7 %) | 52 Ca | ||||||||
| β- , 2n (2,3%) | 50Ca_ _ | ||||||||
| 53K _ | 19 | 34 | 52.98680(12) | 30(5) ms | β- , n (64%) | 52 Ca | (3/2+) | ||
| β - (26%) | 53Ca _ | ||||||||
| β- , 2n (10%) | 51 Ca | ||||||||
| 54K _ | 19 | 35 | 53.99463(64)# | 10(5) ms | β − (>99,9 %) | 54 Ca | 2−# | ||
| β − , n (<.1%) | 53Ca _ | ||||||||
| 55K _ | 19 | 36 | 55.00076(75)# | 3#ms | β- _ | 55 Ca | 3/2+# | ||
| β - , norte | 54 Ca | ||||||||
| 56K _ | 19 | 37 | 56.00851(86)# | 1#ms | β- _ | 56Ca_ _ | 2−# | ||
| β - , norte | 55 Ca | ||||||||
| 57K [ 6] [7] | 19 | 38 | β- _ | 57 Ca | |||||
| 59 K [7] [aprox. una] | 19 | 40 | β- _ | 59 Ca | |||||
- ↑ El descubrimiento de este isótopo no ha sido confirmado.
Explicaciones a la tabla
- Las abundancias de isótopos se dan para la mayoría de las muestras naturales. Para otras fuentes, los valores pueden variar mucho.
- Los índices 'm', 'n', 'p' (junto al símbolo) denotan los estados isoméricos excitados del nucleido.
- Los símbolos en negrita indican productos de degradación estables. Los símbolos en cursiva y negrita denotan productos de desintegración radiactiva que tienen vidas medias comparables o mayores que la edad de la Tierra y, por lo tanto, presentes en la mezcla natural.
- Los valores marcados con un hash (#) no se derivan solo de datos experimentales, sino que se estiman (al menos parcialmente) a partir de tendencias sistemáticas en nucleidos vecinos (con las mismas proporciones Z y N ). Los valores de giro de incertidumbre y/o paridad se encierran entre paréntesis.
- La incertidumbre se da como un número entre paréntesis, expresado en unidades del último dígito significativo, significa una desviación estándar (con la excepción de la abundancia y la masa atómica estándar de un isótopo según los datos de la IUPAC , para los cuales se requiere una definición más compleja de incertidumbre usó). Ejemplos: 29770.6(5) significa 29770.6 ± 0.5; 21,48(15) significa 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) significa −2200,2 ± 1,8.
Notas
- ↑ Datos de Wang M. , Audi G. , Kondev FG , Huang WJ , Naimi S. , Xu X. La evaluación de la masa atómica de Ame2016 (I). evaluación de datos de entrada; y procedimientos de ajuste (inglés) // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , edición. 3 . - Folio 030002-1-030002-344 . -doi : 10.1088 / 1674-1137/41/3/030002 .
- ↑ 1 2 Los datos se basan en Audi G. , Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. La evaluación Nubase2016 de propiedades nucleares // Chinese Physics C . - 2017. - Vol. 41 , edición. 3 . - P. 030001-1-030001-138 . -doi : 10.1088 / 1674-1137/41/3/030001 . - .
- ↑ "Un átomo peculiar sacude los supuestos de la estructura nuclear". naturaleza _ 573 (7773): 167. 6 de septiembre de 2019. Bibcode : 2019Natur.573T.167. . DOI : 10.1038/d41586-019-02655-9 . PMID 31506620 .
- ↑ Kostyleva, D.; et al. (2019). "Hacia los límites de la existencia de la estructura nuclear: observación y primera espectroscopia del isótopo 31 K midiendo su decaimiento de tres protones". Cartas de revisión física . 123 (9): 092502. arXiv : 1905.08154 . Código Bib : 2019PhRvL.123i2502K . DOI : 10.1103/PhysRevLett.123.092502 . PMID 31524489 .
- ↑ Engelkemeir, DW; Flynn, KF; Glendenin, LE (1962). "Emisión de positrones en la descomposición de K40". Revisión física . 126 (5): 1818. Bibcode : 1962PhRv..126.1818E . DOI : 10.1103/PhysRev.126,1818 .
- ↑ Neufcourt, L.; Cao, Y.; Nazarewicz, W.; Olsen, E.; Viens, F. (2019). "Línea de goteo de neutrones en la región Ca del promedio del modelo bayesiano". Cartas de revisión física . 122 (6): 062502–1–062502–6. arXiv : 1901.07632 . Código Bib : 2019PhRvL.122f2502N . DOI : 10.1103/PhysRevLett.122.062502 . PMID 30822058 .
- ↑ 1 2 Tarasov, OB Producción de isótopos muy ricos en neutrones: ¿Qué debemos saber? (2017).
