Isotope von Argon - Isotopes of argon

Hauptisotope von Argon   ( 18 Ar)
Isotop Verfall
Fülle Halbwertszeit ( t 1/2 ) Modus Produkt
36 Ar 0,334 % stabil
37 Ar syn 35 Tage ε 37 Cl
38 Ar 0,063% stabil
39 Ar verfolgen 269 ​​Jahre β − 39 K
40 Ar 99,604% stabil
41 Ar syn 109,34 Minuten β − 41 K
42 Ar syn 32,9 Jahre β − 42 K
Standardatomgewicht A r, Standard (Ar) [39,792 , 39,963 ] konventionell: 39,95

Argon ( 18 Ar) hat 26 bekannte Isotope , von 29 Ar bis 54 Ar und 1 Isomer ( 32m Ar), von denen drei stabil sind ( 36 Ar, 38 Ar und 40 Ar). Auf der Erde macht 40 Ar 99,6% des natürlichen Argons aus. Die langlebigsten radioaktiven Isotope sind 39 Ar mit einer Halbwertszeit von 269 Jahren, 42 Ar mit einer Halbwertszeit von 32,9 Jahren und 37 Ar mit einer Halbwertszeit von 35,04 Tagen. Alle anderen Isotope haben Halbwertszeiten von weniger als zwei Stunden und die meisten von weniger als einer Minute. Am wenigsten stabil ist 29Ar mit einer Halbwertszeit von ungefähr 4 × 10 –20 Sekunden.

Das natürlich vorkommende 40 K mit einer Halbwertszeit von 1,248 × 10 9 Jahren zerfällt durch Elektroneneinfang (10,72 %) und Positronenemission (0,001 %) in stabiles 40 Ar und wandelt sich auch über Betazerfall in stabiles 40 Ca um ( 89,28 %). Diese Eigenschaften und Verhältnisse werden verwendet, um das Alter von Gesteinen durch Kalium-Argon-Datierung zu bestimmen .

Obwohl 40 Ar in vielen Gesteinen eingeschlossen ist, kann es durch Schmelzen, Mahlen und Diffusion freigesetzt werden. Fast das gesamte Argon in der Erdatmosphäre ist das Produkt eines 40- K-Zerfalls, da 99,6% des atmosphärischen Argons der Erde aus 40 Ar besteht, während Argon in der Sonne und vermutlich in primordialen Sternentstehungswolken aus < 15% 38 Ar besteht und überwiegend (85%) 36 Ar. Ebenso wird das Verhältnis der drei Isotope 36 Ar: 38 Ar: 40 Ar in den Atmosphären der äußeren Planeten mit 8400:1600:1 gemessen.

In der Erdatmosphäre wird radioaktives 39 Ar (Halbwertszeit 269 Jahre) durch kosmische Strahlenaktivität , hauptsächlich aus 40 Ar, hergestellt. In der unterirdischen Umgebung wird es auch durch Neutroneneinfang bei 39 K oder Alpha-Emission durch Kalzium erzeugt . Der Gehalt von 39 Ar in natürlichem Argon wird mit (8,0 ± 0,6) × 10 –16 g/g oder (1,01 ± 0,08) Bq/kg von 36, 38, 40 Ar gemessen . Der Gehalt an 42 Ar (Halbwertszeit 33 Jahre) in der Erdatmosphäre ist niedriger als 6×10 −21 Teile pro Teil 36, 38, 40 Ar. Viele Bemühungen erfordern Argon, das an den kosmogenen Isotopen abgereichert ist, bekannt als abgereichertes Argon.

36 Ar in Form von Argonhydrid wurde 2013 im Überrest der Krebsnebel- Supernova nachgewiesen . Dies war das erste Mal, dass ein edles Molekül im Weltraum nachgewiesen wurde .

Radioaktives 37 Ar ist ein synthetisches Radionuklid, das aus dem Neutroneneinfang von 40 Ca gefolgt von einer Alphateilchen- Emission als Ergebnis von unterirdischen Kernexplosionen entsteht . Es hat eine Halbwertszeit von 35 Tagen.

Liste der Isotope

Nuklid
 Z n Isotope Masse ( Da )
 Halbes Leben
 Decay-
Modus
 Tochter -
Isotop
 Spin und
Parität
 Natürliche Häufigkeit (Molbruch)
Anregungsenergie Normaler Anteil Variationsbreite
29 Ar 18 11 ~4 × 10 -20  s 2p 27 S
30 Ar 18 12 30.02247(22) <10 ps 2p 28 S 0+
31 Ar 18 13 31.01216(22)# 15,1(3) ms β + , p (68,3%) 30 S 5/2+
β + (22,63%) 31 Cl
β + , 2p (9,0%) 29 P
β + , 3p (0,07%) 28 Si
32 Ar 18 14 31.9976378(19) 98(2) ms β + (64,42 %) 32 Cl 0+
β + , p (35,58%) 31 S
32m Ar 5600(100) keV Unbekannt 5−#
33 Ar 18 fünfzehn 32.9899255(4) 173,0 (20) ms β + (61,3%) 33 Cl 1/2+
β + , p (38,7%) 32 S
34 Ar 18 16 33.98027009(8) 843,8(4) ms β + 34 Cl 0+
35 Ar 18 17 34.9752577(7) 1,7756(10) s β + 35 Cl 3/2+
36 Ar 18 18 35.967545105(29) Beobachtungsstabil 0+ 0,003336(4)
37 Ar 18 19 36.96677631(22) 35,011(19) Tage ε 37 Cl 3/2+
38 Ar 18 20 37.96273210(21) Stabil 0+ 0,000629(1)
39 Ar 18 21 38.964313(5) 269(3) ja β − 39 K 7/2− Verfolgen
40 Ar 18 22 39,9623831238(24) Stabil 0+ 0,996035(4)
41 Ar 18 23 40.9645006(4) 109,61(4) min β − 41 K 7/2−
42 Ar 18 24 41.963046(6) 32,9(11) ja β − 42 K 0+ Verfolgen
43 Ar 18 25 42.965636(6) 5,37(6) min β − 43 K 5/2(-)
44 Ar 18 26 43.9649238(17) 11,87(5) Minuten β − 44 K 0+
45 Ar 18 27 44.9680397(6) 21.48(15) s β − 45 K (5/2,7/2)−
46 Ar 18 28 45.9680374(12) 8.4(6) s β − 46 K 0+
47 Ar 18 29 46.9727681(12) 1,23(3) s β − (99,8%) 47 K (3/2−)
β − , n (0,2%) 46 K
48 Ar 18 30 47.97608(33) 415(15) ms β − 48 K 0+
49 Ar 18 31 48.98155(43)# 236(8) ms β − 49 K 3/2−#
50 Ar 18 32 49.98569(54)# 106(6) ms β − 50 K 0+
51 Ar 18 33 50,99280(64)# 60# ms [>200 ns] β − 51 K 3/2−#
52 Ar 18 34 51.99863(64)# 10# ms β − 52 K 0+
53 Ar 18 35 53.00729(75)# 3# ms β − 53 K (5/2−)#
β − , n 52 K
54 Ar 18 36 β − 54 K 0+
Diese Tabellenkopf- und Fußzeile:
  1. ^ m Ar – Angeregtes Kernisomer .
  2. ^ ( ) – Unsicherheit (1 σ ) wird in knapper Form in Klammern nach den entsprechenden letzten Ziffern angegeben.
  3. ^ # – Atommasse mit # markiert: Wert und Unsicherheit, die nicht aus rein experimentellen Daten abgeleitet werden, sondern zumindest teilweise aus Trends der Massenoberfläche (TMS).
  4. ^ Zerfallsarten:
    n: Neutronenemission
    P: Protonenemission
  5. ^ Fettgedrucktes Symbol als Tochter – Tochterprodukt ist stabil.
  6. ^ ( ) Spin-Wert – Zeigt Spin mit schwachen Zuweisungsargumenten an.
  7. ^ # – Mit # gekennzeichnete Werte sind nicht rein aus experimentellen Daten abgeleitet, sondern zumindest teilweise aus Trends benachbarter Nuklide (TNN).
  8. ^ Vermutlich doppelter Elektroneneinfang bis 36 S (leichtestes theoretisch instabiles Nuklid, für das kein Hinweis auf Radioaktivität beobachtet wurde)
  9. ^ Wird bei der Argon-Argon-Datierung verwendet
  10. ^ Kosmogenes Nuklid
  11. ^ Wird bei der Argon-Argon-Datierung und der Kalium-Argon-Datierung verwendet
  12. ^ Erzeugt aus 40 K in Felsen. Diese Verhältnisse sind terrestrisch. Die kosmische Fülle beträgt weit weniger als 36 Ar.

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Siehe auch

Verweise

Externe Links