Izotop stáje

Stabilní izotopy jsou chemické izotopy, které nejsou radioaktivní. Touto definicí, je jich tam 256 známé stabilní izotopy 80 elementů, které mají jednoho nebo více stabilní izotopy. Seznam těchto je dáván na konci tohoto článku. O 2/3rds elementů mají víc než jeden stájový izotop.

Různé izotopy stejného elementu (zda stabilní nebo nestálý) mít stejné chemické vlastnosti a proto chovat se téměř totožně. Masové rozdíly, kvůli rozdílu v množství neutronů, vyústit v částečné oddělení izotopů světla od těžkých izotopů během chemických reakcí (frakcionace izotopu). Například, rozdíl ve hmotě mezi dvěma stabilními izotopy vodíku, ^1H (1 proton, žádný neutron, také známý jako protium) a ^2H (1 proton, 1 neutron, také známý jako deuterium) je téměř 100 %. Proto, významná frakcionace nastane.

Nepřehlédněte: Tato stránka obsahuje strojový překlad textu z anglické encyklopedie Wikipedia. Pokud budou některé pasáže špatně srozumitelné, zkuste se podívat i na text v originále, který najdete pod odkazem Stable isotope. Překlad byl vytvořen pomocí překladače Eurotran.

Obyčejně analyzované stájové izotopy zahrnují kyslík, uhlík, dusík, vodík a síru. Tyto systémy izotopu byly pod vyšetřováním na mnoho let v pořádku ke studijním procesům frakcionace izotopu v přirozených systémech, protože oni jdou relativně snadno měřit. Nedávné pokroky v masovém spectrometry (ie. násobek-sběratel inductively spojenou plazmovou hmotu spectrometry) nyní umožnit měření těžších stabilních izotopů, takový jako železo, měď, zinek, molybdenum, etc.

Stabilní izotopy byly použité v botanical a zasadit biologická vyšetřování na mnoho let, a více a více ekologická a biologická studia najdou stabilní izotopy (většinou uhlík, dusík a kyslík) být extrémně užitečný. Jiní pracovníci používali izotopy kyslíku rekonstruovat historické teploty ovzduší, dělat je důležité prostředky k výzkumu klimatu.

Většina přirozeně nastávajících izotopů být stabilní; nicméně, nemnoho desítek jich je radioaktivní s velmi dlouho half-lives. Jestliže život poloviny nuklid je srovnatelný k nebo větší než Země je věk (4.5 miliarda roků), vůle významného množství přežili od formace Sluneční soustava (to bude pravěký), a bude přispívat v té cestě k přirozenému izotopovému složení chemického prvku. Nejkratší poloviční životy snadno zjistitelného primordially-radioizotopy daru jsou kolem 700 miliónů roků (např., ²³⁵U), s nižším současným limitem na detekci pravěkých izotopů 80 miliónů roků (např., ²⁴⁴Pu). Mnoho radioizotopů je známé v přírodě s ještě kratší half-lives, ale oni jsou děláni čerstvě procesy úpadku nebo pokračující aktivní reakce, takový jak ti produkovali ozářením daru Země kosmické paprsky.

Mnoho izotopů, které jsou dovolilo si být stabilní (tj. žádná radioaktivita byla pozorovaná pro je) být předpovídán být radioaktivní s extrémně dlouhý half-lives (někdy jak vysoce jako 1018 roků nebo více). Jestliže předpovídaný poloviční život se dostane do experimentálně dostupného rozsahu, takové izotopy mají příležitost k pohybu ze seznamu nuklidů stáje k radioaktivní kategorii, jakmile jejich aktivita je sledována. Dobré příklady jsou vizmut-209 a wolfram-180 který byl formálně zatříděný jako stáj, ale byli nedávno (2003) objevil být alpha-aktivní.

Většina stabilních izotopů v zemi je věřil k byli tvořeni v procesech nucleosynthesis, jeden v ' velký třesk ', nebo v generacích hvězd, které předcházely tvoření sluneční soustavy. Nicméně, některé stabilní izotopy také ukážou množství změny v zemi v důsledku úpadku od trvanlivých radioaktivních izotopů. Tito se rozkládají-produkty jsou nazývané izotopy radiogenic, aby rozlišoval je od mnohem větší skupiny ' non-radiogenic ' izotopy. Oni hrají důležitou roli v datování radiometric a geochemistry izotopu.

Oblasti výzkumu

Ostrov stability může odhalit množství atomů stáje, které jsou těžší (a s více protony) než vedení.

Stabilní izotopová frakcionace

Tam jsou tři typy frakcionace izotopu:

• frakcionace rovnováhy
• kinetická frakcionace
• masový-nezávislá frakcionace

Seznam stabilních izotopů

Tam je 80 známých elementů, které mají u nejméně jednoho stabilního izotopu. Jak ledna 2009, bylo jich tam 256 známé stabilní izotopy (izotopy, které nikdy byly pozorovaly to k úpadku). Cín má 10 stabilních izotopů, víc než nějaký další prvek. Xenon je jediný element, který má 9 stabilních izotopů. Není tam žádný element s přesně 8 stabilních izotopů. Jen pět elementů má 7 stabilních izotopů. Tam je 26 elementů, které mají jen jediný stájový izotop. Každý element od vodíku k vedení má přinejmenším jeden izotop stáje s výjimkami technetium a promethium; elementy s více než 82 protonů jen má radioaktivní izotopy, ačkoli oni mohou ještě nastat přirozeně protože jejich half-lives být závažnosti ne hodně méně než to času od smrti blízké hvězdy, nebo protože oni se vyskytují v rozpadovém řetězci dalšího radioaktivního izotopu s takový half-life.

To je očekával, že trvalé zlepšení experimentální citlivosti povolí najít radioaktivitu některých izotopů, které jsou považovány za stáj dnes. Například, to wasn't dokud ne 2003 ten vizmut-209 byl ukazován být radioaktivní. Mnoho stáje (nebo, lepší říkat, meta-stabilní) nuklidy mají pozitivní uvolňování energie v odlišných druhách radioaktivní se rozkládá:

• alfa rozpad - 70 těžkých nuklidů,
• dvojitá beta rozpad (včetně dvojitého elektronového záchytu, elektron-positron konverze a dvojité positron se rozkládají) - 55 nuklidů,
• beta rozpad - Ta-180m
• elektronový záchyt - Te-123, Ta-180m,
• isomeric přechod - Ta-180m,
• skupinový úpadek a spontánní štěpení - mnoho nejtěžších nuklidů.

Positivity energie vydání v těchto procesech znamená, že oni jsou povolené kinematically a, v principu, moci nastat. Oni jsou ještě ne pozoroval to náležitý k silný ale ne absolutní potlačení rotací-paritní výběrová pravidla (pro betu se rozkládá a isomeric přechody) nebo tloušťkou potenciálového vala (pro alpha a skupina se rozkládá a spontánní štěpení). V seznamu dole, předpovídal (ale ne pozoroval to) způsoby radioaktivního rozpadu jsou známé jak pro alfu rozpad, B pro betu rozpad, BB pro dvojitou betu rozpad, E pro elektronový záchyt, EE pro dvojitý elektronový záchyt, to pro přechod isomeric.

Všechny stabilní izotopy jsou základní stavy jádr, s výjimkou tantalum-180m, který je nukleární izomer nebo vzrušená úroveň (základní stav tohoto jádra je radioaktivní s velmi krátký half-life 8 hodin); ale rozpad vzrušeného nukleárního izomeru je extrémně silně zakázaný rotací-paritní výběrová pravidla, a nikdy byl pozorovaný a je tak zahrnut v seznamu. To bylo ukazováno experimentálně to half-life ^180mTa je více než 1015 roků. Jiné možné způsoby ^180mTa se rozkládají (beta rozpad, elektronový záchyt a alfa rozpad) nikdy byli pozorovaní také.

Viz též

• Stůl nuklidů
• Geochemistry izotopu
• Radionuclide

Odkazy

1. ^ “Www stůl radioaktivních izotopů”. http://nucleardata.nuclear.lu.se/nucleardata/toi/listnuc. asp? sql = a HlifeMin = 1e30 a tMinStr = 1e30 + s a HlifeMax = 1e40 a tMaxStr = 1e + 40 + s. 
2. ^ AME2003 ohodnocení atomové hmotnosti od Národní nukleární výpočetní středisko