Isotope von Osmium - Isotopes of osmium
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| Standardatomgewicht A r, Standard (Os) | 190.23(3) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Osmium ( 76 Os) hat sieben natürlich vorkommende Isotope , von denen fünf stabil sind: 187 Os, 188 Os, 189 Os, 190 Os und (am häufigsten) 192 Os. Die anderen natürlichen Isotope 184 Os und 186 Os haben eine extrem lange Halbwertszeit (3×10 13 Jahre bzw. 2×10 15 Jahre) und können für praktische Zwecke ebenfalls als stabil angesehen werden. 187 Os ist die Tochter von 187 Re ( Halbwertszeit 4,56 × 10 10 Jahre) und wird am häufigsten in einem Verhältnis von 187 Os / 188 Os gemessen . Dieses Verhältnis sowie das Verhältnis 187 Re/ 188 Os wurden ausgiebig bei der Datierung von terrestrischen und meteorischen Gesteinen verwendet . Es wurde auch verwendet , um die Intensität der kontinentalen Verwitterung über geologische Zeiträume zu messen und Mindestalter für die Stabilisierung der Mantelwurzeln kontinentaler Kratonen festzulegen . Die bemerkenswerteste Anwendung von Os bei der Datierung war jedoch in Verbindung mit Iridium , um die Schicht aus geschocktem Quarz entlang der Kreide-Paläogen-Grenze zu analysieren, die das Aussterben der Dinosaurier vor 66 Millionen Jahren markiert .
Es gibt auch 30 künstliche Radioisotope , von denen das langlebigste 194 Os mit einer Halbwertszeit von sechs Jahren ist; alle anderen haben Halbwertszeiten unter 94 Tagen. Es gibt auch neun bekannte Kernisomere , von denen das am längsten lebende 191 m Os mit einer Halbwertszeit von 13,10 Stunden ist.
Verwendung von Osmiumisotopen
Das Isotopenverhältnis von Osmium-187 und Osmium-188 ( 187 Os/ 188 Os) kann als Fenster zu geochemischen Veränderungen in der Geschichte des Ozeans verwendet werden. Das durchschnittliche marine 187 Os/ 188 Os Verhältnis in den Ozeanen beträgt 1,06. Dieser Wert stellt einen Saldo der kontinentalen abgeleiteten Flussinputs von Os mit einem 187 Os/ 188 Os Verhältnis von ~1,3 und den Mantel /außerirdischen Inputs mit einem 187 Os/ 188 Os Verhältnis von ~0,13 dar. Als Nachkomme von 187 Re kann 187 Os radiogen durch Betazerfall gebildet werden. Dieser Zerfall hat das Verhältnis von 187 Os/ 188 Os der Bulk-Silikat-Erde (Erde minus Kern ) um 33% erhöht. Dies ist der Grund für den Unterschied im Verhältnis 187 Os/ 188 Os, das wir zwischen kontinentalen Materialien und Mantelmaterial sehen. Krustengesteine haben ein viel höheres Re-Niveau, das langsam zu 187 Os abgebaut wird, was das Verhältnis erhöht . Innerhalb des Mantels führt jedoch die ungleichmäßige Reaktion von Re und Os dazu, dass diese Mantel- und geschmolzenen Materialien an Re erschöpft sind und es ihnen nicht erlaubt, 187 Os wie das kontinentale Material anzusammeln . Der Eintrag beider Materialien in die Meeresumwelt führt zu den beobachteten 187 Os/ 188 Os der Ozeane und hat im Laufe der Geschichte unseres Planeten stark geschwankt. Diese Veränderungen der Isotopenwerte von marinen Os können in den marinen Sedimenten beobachtet werden, die in diesem Zeitraum abgelagert und schließlich lithifiziert wurden. Dies ermöglicht es Forschern, Schätzungen zu Verwitterungsflüssen vorzunehmen, Flutbasaltvulkanismus und Einschlagsereignisse zu identifizieren, die einige unserer größten Massensterben verursacht haben könnten. Die Os-Isotopenaufzeichnung des Meeressediments wurde verwendet, um beispielsweise die Auswirkungen der KT-Grenze zu identifizieren und zu bestätigen. Der Einschlag dieses ~10 km langen Asteroiden veränderte zu dieser Zeit massiv die 187 Os/ 188 Os-Signatur mariner Sedimente. Mit den durchschnittlichen außerirdischen 187 Os/ 188 Os von ~0,13 und der enormen Menge an Os, die dieser Einfluss beitrug (entspricht 600.000 Jahren heutiger Flusseinträge), senkte der globale marine 187 Os/ 188 Os-Wert von ~0,45 auf ~0,2.
Os-Isotopenverhältnisse können auch als Signal für anthropogene Auswirkungen verwendet werden. Dieselben 187 Os/ 188 Os-Verhältnisse, die in geologischen Umgebungen üblich sind, können verwendet werden, um die Zugabe von anthropogenen Os durch Dinge wie Katalysatoren zu messen. Während Katalysatoren nachweislich die Emission von NO x und CO 2 drastisch reduzieren , führen sie Platingruppenelemente (PGE) wie Os in die Umwelt ein. Andere Quellen für anthropogene Os sind die Verbrennung fossiler Brennstoffe, das Schmelzen von Chromerz und das Schmelzen einiger Sulfiderze. In einer Studie wurde die Wirkung von Autoabgasen auf das marine Os-System bewertet. Autoabgase von 187 Os/ 188 Os wurden mit ~0,2 aufgezeichnet (ähnlich den extraterrestrischen und vom Mantel abgeleiteten Eingängen), was stark erschöpft ist (3, 7). Die Wirkung anthropogener Os lässt sich am besten erkennen, wenn man die aquatischen Os-Verhältnisse und lokale Sedimente oder tiefere Gewässer vergleicht. Beeinflusste Oberflächengewässer neigen dazu, im Vergleich zu Tiefsee- und Sedimenten erschöpfte Werte aufzuweisen, die über die Grenze dessen hinausgehen, was von kosmischen Einträgen erwartet wird. Es wird angenommen, dass diese Wirkungssteigerung auf den Eintrag von anthropogenen luftgetragenen Os in den Niederschlag zurückzuführen ist.
Liste der Isotope
| Nuklid |
Z | n |
Isotope Masse ( Da ) |
Halbes Leben |
Decay- Modus |
Tochter - Isotop |
Spin und Parität |
Natürliche Häufigkeit (Molbruch) | |||||||||||
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| Anregungsenergie | Normaler Anteil | Variationsbreite | |||||||||||||||||
| 161 Os | 76 | 85 | 0,64(6) ms | α | 157 W | ||||||||||||||
| 162 Os | 76 | 86 | 161.98443(54)# | 1,87(18) ms | α | 158 W | 0+ | ||||||||||||
| 163 Os | 76 | 87 | 162.98269(43)# | 5,5(6) ms | α | 159 W | 7/2−# | ||||||||||||
| β + , p (selten) | 162 W | ||||||||||||||||||
| β + (selten) | 163 Re | ||||||||||||||||||
| 164 Os | 76 | 88 | 163.97804(22) | 21(1) Millisekunden | α (98%) | 160 W | 0+ | ||||||||||||
| β + (2%) | 164 Re | ||||||||||||||||||
| 165 Os | 76 | 89 | 164.97676(22)# | 71(3) ms | α (60%) | 161 Watt | (7/2−) | ||||||||||||
| β + (40%) | 165 Re | ||||||||||||||||||
| 166 Os | 76 | 90 | 165.972691(20) | 216(9) ms | (72 %) | 162 W | 0+ | ||||||||||||
| β + (28%) | 166 Re | ||||||||||||||||||
| 167 Os | 76 | 91 | 166.97155(8) | 810(60) ms | (67 %) | 163 W | 3/2−# | ||||||||||||
| β + (33%) | 167 Re | ||||||||||||||||||
| 168 Os | 76 | 92 | 167.967804(13) | 2.06(6) s | β + (51%) | 168 Re | 0+ | ||||||||||||
| α (49%) | 164 W | ||||||||||||||||||
| 169 Os | 76 | 93 | 168.967019(27) | 3.40(9) s | β + (89%) | 169 Re | 3/2−# | ||||||||||||
| α (11 %) | 165 W | ||||||||||||||||||
| 170 Os | 76 | 94 | 169.963577(12) | 7,46(23) s | β + (91,4%) | 170 Re | 0+ | ||||||||||||
| α (8,6%) | 166 W | ||||||||||||||||||
| 171 Os | 76 | 95 | 170.963185(20) | 8.3(2) s | β + (98,3%) | 171 Re | (5/2−) | ||||||||||||
| α (1,7 %) | 167 W | ||||||||||||||||||
| 172 Os | 76 | 96 | 171.960023(16) | 19.2(5) s | β + (98,9%) | 172 Re | 0+ | ||||||||||||
| α (1,1%) | 168 W | ||||||||||||||||||
| 173 Os | 76 | 97 | 172.959808(16) | 22,4(9) s | β + (99,6%) | 173 Re | (5/2−) | ||||||||||||
| α (0,4%) | 169 W | ||||||||||||||||||
| 174 Os | 76 | 98 | 173.957062(12) | 44(4) s | β + (99,97 %) | 174 Re | 0+ | ||||||||||||
| α (.024%) | 170 W | ||||||||||||||||||
| 175 Os | 76 | 99 | 174.956946(15) | 1,4(1) Minuten | β + | 175 Re | (5/2−) | ||||||||||||
| 176 Os | 76 | 100 | 175.95481(3) | 3,6(5) min | β + | 176 Re | 0+ | ||||||||||||
| 177 Os | 76 | 101 | 176,954965(17) | 3,0(2) Min | β + | 177 Re | 1/2− | ||||||||||||
| 178 Os | 76 | 102 | 177.953251(18) | 5,0(4) Minuten | β + | 178 Re | 0+ | ||||||||||||
| 179 Os | 76 | 103 | 178.953816(19) | 6,5(3) min | β + | 179 Re | (1/2−) | ||||||||||||
| 180 Os | 76 | 104 | 179,952379(22) | 21,5(4) min | β + | 180 Re | 0+ | ||||||||||||
| 181 Os | 76 | 105 | 180.95324(3) | 105(3) Minuten | β + | 181 Re | 1/2− | ||||||||||||
| 181m1 Os | 48,9 (2) keV | 2,7(1) Minuten | β + | 181 Re | (7/2)− | ||||||||||||||
| 181m2 Os | 156,5(7) keV | 316(18) ns | (9/2)+ | ||||||||||||||||
| 182 Os | 76 | 106 | 181.952110(23) | 22.10 (25) Uhr | EC | 182 Re | 0+ | ||||||||||||
| 183 Os | 76 | 107 | 182.95313(5) | 13,0(5) h | β + | 183 Re | 9/2+ | ||||||||||||
| 183m Os | 170,71(5) keV | 9,9(3) h | β + (85%) | 183 Re | 1/2− | ||||||||||||||
| IT (15%) | 183 Os | ||||||||||||||||||
| 184 Os | 76 | 108 | 183.9524891(14) | 3,0 × 10 13 y | α | 180 W | 0+ | 2(1)×10 -4 | |||||||||||
| 185 Os | 76 | 109 | 184.9540423(14) | 93,6(5) d | EC | 185 Re | 1/2− | ||||||||||||
| 185m1 Os | 102,3(7) keV | 3,0(4) μs | (7/2−)# | ||||||||||||||||
| 185m2 Os | 275,7(8) keV | 0,78(5) μs | (11/2+) | ||||||||||||||||
| 186 Os | 76 | 110 | 185.9538382(15) | 2,0 (11) x 10 15 y | α | 182 Watt | 0+ | 0,0159(3) | |||||||||||
| 187 Os | 76 | 111 | 186.9557505(15) | Beobachtungsstabil | 1/2− | 0,0196(2) | |||||||||||||
| 188 Os | 76 | 112 | 187.9558382(15) | Beobachtungsstabil | 0+ | 0.1324(8) | |||||||||||||
| 189 Os | 76 | 113 | 188.9581475(16) | Beobachtungsstabil | 3/2− | 0,1615(5) | |||||||||||||
| 189 Mio. Os | 30,812(15) keV | 5,81(6) h | ES | 189 Os | 9/2− | ||||||||||||||
| 190 Os | 76 | 114 | 189.9584470(16) | Beobachtungsstabil | 0+ | 0,2626(2) | |||||||||||||
| 190m Os | 1705,4(2) keV | 9,9(1) Minuten | ES | 190 Os | (10)− | ||||||||||||||
| 191 Os | 76 | 115 | 190.9609297(16) | 15,4(1) Tage | β − | 191 Ir | 9/2− | ||||||||||||
| 191 Mio. Os | 74,382(3) keV | 13.10(5) h | ES | 191 Os | 3/2− | ||||||||||||||
| 192 Os | 76 | 116 | 191.9614807(27) | Beobachtungsstabil | 0+ | 0,4078(19) | |||||||||||||
| 192m Os | 2015.40(11) keV | 5.9(1) s | IT (87%) | 192 Os | (10−) | ||||||||||||||
| β − (13%) | 192 Ir | ||||||||||||||||||
| 193 Os | 76 | 117 | 192.9641516(27) | 30.11(1) h | β − | 193 Ir | 3/2− | ||||||||||||
| 194 Os | 76 | 118 | 193.9651821(28) | 6.0(2) ja | β − | 194 Ir | 0+ | ||||||||||||
| 195 Os | 76 | 119 | 194.96813(54) | 6,5 Minuten | β − | 195 Ir | 3/2−# | ||||||||||||
| 196 Os | 76 | 120 | 195.96964(4) | 34,9 (2) Minuten | β − | 196 Ir | 0+ | ||||||||||||
| 197 Os | 76 | 121 | 2,8(6) Minuten | ||||||||||||||||
| Diese Tabellenkopf- und Fußzeile: | |||||||||||||||||||
- ^ m Os – Angeregtes Kernisomer .
- ^ ( ) – Unsicherheit (1 σ ) wird in knapper Form in Klammern nach den entsprechenden letzten Ziffern angegeben.
- ^ # – Atommasse mit # markiert: Wert und Unsicherheit, die nicht aus rein experimentellen Daten abgeleitet werden, sondern zumindest teilweise aus Trends der Massenoberfläche (TMS).
- ^ Fette Halbwertszeit – fast stabil, Halbwertszeit länger als das Alter des Universums .
-
^
Zerfallsarten:
EG: Elektroneneinfang ES: Isomerischer Übergang
P: Protonenemission - ^ Fettgedrucktes Symbol als Tochter – Tochterprodukt ist stabil.
- ^ ( ) Spin-Wert – Zeigt Spin mit schwachen Zuweisungsargumenten an.
- ^ # – Mit # gekennzeichnete Werte sind nicht rein aus experimentellen Daten abgeleitet, sondern zumindest teilweise aus Trends benachbarter Nuklide (TNN).
- ^ Theoretisiert wird auch β + β + Zerfall auf 184 W
- ^ primordiales Radionuklid
- ^ a b Wird bei der Rhenium-Osmium-Datierung verwendet
- ^ Vermutlich α-Zerfall auf 183 W
- ^ Vermutlich α-Zerfall auf 184 W
- ^ Vermutlich α-Zerfall auf 185 W
- ^ Vermutlich α-Zerfall auf 186 W
- ^ Vermutlich α-Zerfall zu 188 W oder β − β − -Zerfall zu 192 Pt mit einer Halbwertszeit über 9,8 × 10 12 Jahre
Verweise
- Isotopenmassen aus:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The N UBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties" , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
- Isotopenzusammensetzungen und Standardatommassen aus:
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). "Atomgewichte der Elemente. Review 2000 (IUPAC Technical Report)" . Reine und Angewandte Chemie . 75 (6): 683–800. doi : 10.1351/pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). "Atomgewichte der Elemente 2005 (IUPAC Technical Report)" . Reine und Angewandte Chemie . 78 (11): 2051-2066. doi : 10.1351/pac200678112051 . Zusammenfassung legen .
- Halbwertszeit, Spin und Isomerendaten, ausgewählt aus den folgenden Quellen.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The N UBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties" , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
- Nationales Nukleardatenzentrum . "NuDat 2.x-Datenbank" . Brookhaven National Laboratory .
- Holden, Norman E. (2004). "11. Tabelle der Isotope". In Lide, David R. (Hrsg.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85. Aufl.). Boca Raton, Florida : CRC-Presse . ISBN 978-0-8493-0485-9.