Isotope von Kalium - Isotopes of potassium
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Standardatomgewicht A r, Standard (K) | 39.0983(1) | ||||||||||||||||||||||||||||||||
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Kalium ( 19 K) hat 26 bekannte Isotope von 31 K bis 57 K, mit Ausnahme des noch unbekannten 32 K, sowie ein unbestätigter Bericht von 59 K. Drei dieser Isotope kommen natürlich vor: die beiden stabilen Formen 39 K ( 93,3 %) und 41 K (6,7 %) und ein sehr langlebiges Radioisotop 40 K (0,012 %)
Natürlich vorkommende radioaktive 40 K zerfallen mit einer Halbwertszeit von 1,248 × 10 9 Jahren. 89% dieser Zerfälle sind durch Betazerfall auf 40 Ca stabil , während 11% durch Elektroneneinfang oder Positronenemission auf 40 Ar erfolgen . 40 K hat die längste bekannte Halbwertszeit für jedes Positronen-Emitter- Nuklid . Die lange Halbwertszeit dieses primordialen Radioisotops wird durch einen stark spinverbotenen Übergang verursacht : 40 K hat einen Kernspin von 4, während seine beiden Zerfallstöchter gerade sind – sogar Isotope mit Spins von 0.
40 K kommt in natürlichem Kalium in ausreichender Menge vor, so dass große Säcke mit handelsüblichem Kaliumchlorid- Salzersatz als radioaktive Quelle für Vorführungen im Klassenzimmer verwendet werden können. 40 K ist die größte Quelle natürlicher Radioaktivität bei gesunden Tieren und Menschen, sogar größer als 14 C . In einem menschlichen Körper von 70 kg Masse zerfallen etwa 4.400 Kerne von 40 K pro Sekunde.
Der Zerfall von 40 K auf 40 Ar wird bei der Kalium-Argon-Datierung von Gesteinen verwendet. Mineralien werden durch Messung der Kaliumkonzentration und der Menge an radiogenem 40 Ar, das sich angesammelt hat, datiert . Typischerweise geht das Verfahren davon aus, dass die Gesteine zum Zeitpunkt der Bildung kein Argon enthielten und das gesamte nachfolgende radiogene Argon (dh 40 Ar) zurückgehalten wurde. 40 K wurde auch ausgiebig als radioaktiver Tracer in Verwitterungsstudien verwendet .
Alle anderen Kaliumisotope haben Halbwertszeiten unter einem Tag, die meisten unter einer Minute. Am wenigsten stabil ist 31 K, ein 2019 entdeckter Drei- Protonen-Emitter ; seine Halbwertszeit wurde mit weniger als 10 Pikosekunden gemessen .
Verschiedene Kalium - Isotope wurden verwendet , Nährstoffkreislauf - Studien , da Kalium ist ein macronutrient für erforderlich Leben .
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 | |||||||||||||||||
31 K | 19 | 12 | <10 ps | 3p | 28 S | ||||||||||||||
33 K | 19 | 14 | 33.00756(21)# | <25 ns | P | 32 Ar | 3/2+# | ||||||||||||
34 K | 19 | fünfzehn | 33.99869(21)# | <40 ns | P | 33 Ar | 1+# | ||||||||||||
35 K | 19 | 16 | 34.9880054(6) | 178(8) ms | β + (99,63 %) | 35 Ar | 3/2+ | ||||||||||||
β + , p (0,37 %) | 34 Cl | ||||||||||||||||||
36 K | 19 | 17 | 35.9813020(4) | 341(3) ms | β + (99,95 %) | 36 Ar | 2+ | ||||||||||||
β + , p (.048%) | 35 Cl | ||||||||||||||||||
β + , α (0,0034 %) | 32 S | ||||||||||||||||||
37 K | 19 | 18 | 36.97337589(10) | 1.2365(9) s | β + | 37 Ar | 3/2+ | ||||||||||||
38 K | 19 | 19 | 37.96908112(21) | 7,636(18) Minuten | β + | 38 Ar | 3+ | ||||||||||||
38m1 K | 130,50(28) keV | 924,46(14) ms | β + | 38 Ar | 0+ | ||||||||||||||
38m2 K | 3458.0(2) keV | 21.95(11) μs | ES | 38 K | (7+) | ||||||||||||||
39 K | 19 | 20 | 38.963706487(5) | Stabil | 3/2+ | 0,932581(44) | |||||||||||||
40 K | 19 | 21 | 39.96399817(6) | 1,248 (3) 10 × 9 y | β − (89,28%) | 40 Ca | 4− | 1,17(1)×10 -4 | |||||||||||
EG (10,72 %) | 40 Ar | ||||||||||||||||||
β + (0,001%) | |||||||||||||||||||
40m K | 1643,639(11) keV | 336(12) ns | ES | 40 K | 0+ | ||||||||||||||
41 K | 19 | 22 | 40.961825258(4) | Stabil | 3/2+ | 0.067302(44) | |||||||||||||
42 K | 19 | 23 | 41.96240231(11) | 12.355(7) h | β − | 42 Ca | 2− | ||||||||||||
43 K | 19 | 24 | 42.9607347(4) | 22.3(1) h | β − | 43 Ca | 3/2+ | ||||||||||||
43m K | 738,30(6) keV | 200(5) ns | ES | 43 K | 7/2− | ||||||||||||||
44 K | 19 | 25 | 43.9615870(5) | 22.13(19) Minuten | β − | 44 Ca | 2− | ||||||||||||
45 K | 19 | 26 | 44.9606915(6) | 17,8(6) Minuten | β − | 45 Ca | 3/2+ | ||||||||||||
46 K | 19 | 27 | 45,9619816(8) | 105(10) s | β − | 46 Ca | 2− | ||||||||||||
47 K | 19 | 28 | 46.9616616(15) | 17.50(24) s | β − | 47 Ca | 1/2+ | ||||||||||||
48 K | 19 | 29 | 47.9653412(8) | 6.8(2) s | β − (98,86 %) | 48 Ca | 1− | ||||||||||||
β − , n (1,14 %) | 47 Ca | ||||||||||||||||||
49 K | 19 | 30 | 48.9682108(9) | 1,26(5) s | β − , n (86%) | 48 Ca | (3/2+) | ||||||||||||
β − (14%) | 49 Ca | ||||||||||||||||||
50 K | 19 | 31 | 49.972380(8) | 472(4) ms | β − (71%) | 50 Ca | 0− | ||||||||||||
β − , n (29%) | 49 Ca | ||||||||||||||||||
50m K | 171.4(4) keV | 125(40) ns | ES | 50 K | (2−) | ||||||||||||||
51 K | 19 | 32 | 50.975828(14) | 365(5) ms | β − , n (65%) | 50 Ca | 3/2+ | ||||||||||||
β − (35%) | 51 Ca | ||||||||||||||||||
52 K | 19 | 33 | 51.98160(4) | 110(4) ms | β − , n (74%) | 51 Ca | 2−# | ||||||||||||
β − (23,7%) | 52 Ca | ||||||||||||||||||
β − , 2n (2,3%) | 50 Ca | ||||||||||||||||||
53 K | 19 | 34 | 52.98680(12) | 30(5) ms | β − , n (64%) | 52 Ca | (3/2+) | ||||||||||||
β − (26%) | 53 Ca | ||||||||||||||||||
β − , 2n (10%) | 51 Ca | ||||||||||||||||||
54 K | 19 | 35 | 53.99463(64)# | 10(5) ms | β − (>99,9%) | 54 Ca | 2−# | ||||||||||||
β − , n (<.1%) | 53 Ca | ||||||||||||||||||
55 K | 19 | 36 | 55.00076(75)# | 3# ms | β − | 55 Ca | 3/2+# | ||||||||||||
β − , n | 54 Ca | ||||||||||||||||||
56 K | 19 | 37 | 56.00851(86)# | 1# ms | β − | 56 Ca | 2−# | ||||||||||||
β − , n | 55 Ca | ||||||||||||||||||
57 K | 19 | 38 | β − | 57 Ca | |||||||||||||||
59 K | 19 | 40 | β − | 59 Ca | |||||||||||||||
Diese Tabellenkopf- und Fußzeile: |
- ^ m K – 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).
- ^ a b c # – Mit # gekennzeichnete Werte sind nicht rein aus experimentellen Daten abgeleitet, sondern zumindest teilweise aus Trends benachbarter Nuklide (TNN).
- ^ Fettgedrucktes Symbol als Tochter – Tochterprodukt ist stabil.
- ^ ( ) Spin-Wert – Zeigt Spin mit schwachen Zuweisungsargumenten an.
- ^ Wird bei der Kalium-Argon-Datierung verwendet
- ^ Primordiales Radionuklid
- ^ Entdeckung dieses Isotops ist unbestätigt