نظائر الآرغون
للآرغون (Ar) أربعة وعشرون نظيراً معروفاً، تتراوح أعداد الكتلة لها بين 30 و 53، مع وجود متماكب نووي واحد وهو 32mAr. هنالك ثلاثة نظائر مستقرة للآرغون وهي آرغون-36 36Ar و آرغون-38 38Ar و آرغون-40 40Ar، مع العلم أن الأخير 40Ar يشكل 99.6% من عنصر الآرغون في الطبيعة.
إن أطول نظائر الآرغون المشعة عمراً هي النظير آرغون-39 39Ar بعمر نصف 269 سنة والنظير آرغون-42 42Ar بعمر نصف 32.9 سنة والنظير آرغون-37 37Ar بعمر نصف 35.04 يوم. لباقي نظائر الآرغون المشعة أعمار نصف أقل من ساعتين وأغلبها أقل من دققة واحدة. أقل هذه النظائر المشعة عمراً هو النظير آرغون-30 30Ar بعمر نصف أقل من 20 نانو ثانية.
آرغون-39
ينتج النظير المشع آرغون-39 في الغلاف الجوي للأرض من تأثير الأشعة الكونية على النظير المستقر آرغون-40. في نطاقات البيئة تحت سطح الأرض ينتج النظير آرغون-39 بعملية اصطياد نيوترون من قبل بوتاسيوم-39 39K أو بإصدار أشعة ألفا للنظير كالسيوم-43.
للنظير آرغون-39 عمر نصف مقداره 269 سنة، وهو يشكل نسبة مقدارها (8.0±0.6)×10−16 غ/غ من عنصر الآرغون في الطبيعة.[1]
آرغون-40
ينتج النظير آرغون-40 طبيعياً من النظير بوتاسيوم-40 40K، الذي لديه عمر نصف مقداره 1.248×109 سنة، والذي يضمحل إما عن طريق اصطياد إلكترون و إصدار بوزيتروني إلى النظير آرغون-40 بنسبة حدوث 10.72%، أو يتحول إلى النظير كالسيوم-40 عن طريق اضمحلال بيتا بنسبة حدوث 89.28%. تستخدم هذه الظواهر الطبيعية في تحديد عمر الصخور بطريقة التأريخ بواسطة بوتاسيوم-آرغون.[2]
يشكل النظير آرغون-40 حوالي 99.6% من الآرغون الموجود في الغلاف الجوي للأرض مقابل نسبة قليلة من الوفرة الطبيعية للنظائر المستقرة الأخرى آرغون-36 وآرغون-38. هذه النسبة تختلف بشكل جذري في الغلاف الجوي للكواكب الأخرى، حيث تشكل النظائر آرغون-36 و آرغون-38 النسبة الأعظم من الآرغون وذلك بمقدار تناسب للنظائر 36Ar: 38Ar: 40Ar كالتالي 1: 1600: 8400.[3]
نظائر الآرغون الأخرى
آرغون-36
في ديسمبر من عام 2013 وجد النظير آرغون-36 على شكل هيدريد الآرغون في الغبار الكوني لسديم السرطان، مما يجعله من أوائل مركبات الغازات النبيلة المكتشفة في الفضاء الخارجي.[4][5]
آرغون-37
يعد النظير آرغون-37 من النظائر المشعة المصطنعة الناتجة عن تشظي النظير كالسيوم-40 40Ca وذلك من تأثير التجارب النووية. لهذا النظير نصف عمر مقداره 35 يوم.[2]
آرغون-42
للنظير آرغون-42 عمر نصف مقداره 33 سنة وهو أحد نظائر الآرغون المشعة. يوجد هذه النظير في الغلاف الجوي للأرض بنسبة أقل من 6×10−21 جزء لكل جزء من عنصر الآرغون في الطبيعة.[6]
جدول النظائر
الرمز | Z(ب) | N(ن) | كتلة النظير (u) | عمر النصف | نمط الاضمحلال[7] |
ناتج الاضمحلال[n 1] |
لف مغزلي |
تركيب النظائر التمثيلي (كسر مولي) |
مجال التفاوت الطبيعي (كسر مولي) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
طاقة التنشيط | |||||||||
30Ar | 18 | 12 | 30.02156 | <20 نانو ثانية | p | 29Cl | 0+ | ||
31Ar | 18 | 13 | 31.01212 | 14.4 ميلي ثانية | β+, p 55.0% | 30S | 5/2(+#) | ||
β+ 40.4% | 31Cl | ||||||||
β+, 2p 2.48% | 29P | ||||||||
β+, 3p 2.1% | 28Si | ||||||||
32Ar | 18 | 14 | 31.9976380 | 98 ميلي ثانية | β+ 56.99% | 32Cl | 0+ | ||
β+, p 43.01% | 31S | ||||||||
32mAr | 5600# كيلو إلكترون فولت | 5-# | |||||||
33Ar | 18 | 15 | 32.9899257 | 173.0 ميلي ثانية | β+ 61.35% | 33Cl | 1/2+ | ||
β+, p 38.65% | 32S | ||||||||
34Ar | 18 | 16 | 33.9802712 | 844.5 ميلي ثانية | β+ | 34Cl | 0+ | ||
35Ar | 18 | 17 | 34.9752576 | 1.775 ثانية | β+ | 35Cl | 3/2+ | ||
36Ar | 18 | 18 | 35.967545106 | مستقر[n 2] | 0+ | 0.003336 | |||
37Ar | 18 | 19 | 36.96677632 | 35.04 يوم | ε | 37Cl | 3/2+ | ||
38Ar | 18 | 20 | 37.9627324 | مستقر | 0+ | 6.29×10−4 | |||
39Ar [n 3] | 18 | 21 | 38.964313 | 269 سنة | β− | 39K | 7/2- | نادر [n 4] | |
40Ar [n 5] | 18 | 22 | 39.9623831225 | مستقر | 0+ | 0.996035 [n 6] | |||
41Ar | 18 | 23 | 40.9645006 | 109.61 دقيقة | β− | 41K | 7/2- | ||
42Ar | 18 | 24 | 41.963046 | 32.9 سنة | β− | 42K | 0+ | نادر | |
43Ar | 18 | 25 | 42.965636 | 5.37 دقيقة | β− | 43K | (5/2-) | ||
44Ar | 18 | 26 | 43.9649240 | 11.87 دقيقة | β− | 44K | 0+ | ||
45Ar | 18 | 27 | 44.9680400 | 21.48 ثانية | β− | 45K | (1/2,3/2,5/2)- | ||
46Ar | 18 | 28 | 45.96809 | 8.4 ثانية | β− | 46K | 0+ | ||
47Ar | 18 | 29 | 46.97219 | 1.23 ثانية | β− 99% | 47K | 3/2-# | ||
β−, n 1% | 46K | ||||||||
48Ar | 18 | 30 | 47.97454 | 0.48 ثانية | β− | 48K | 0+ | ||
49Ar | 18 | 31 | 48.98052 | 170 ميلي ثانية | β− | 49K | 3/2-# | ||
50Ar | 18 | 32 | 49.98443 | 85 ميلي ثانية | β− | 50K | 0+ | ||
51Ar | 18 | 33 | 50.99163 | 60# ميلي ثانية [>200 نانو ثانية] | β− | 51K | 3/2-# | ||
52Ar | 18 | 34 | 51.99678 | 10# ميلي ثانية | β− | 52K | 0+ | ||
53Ar | 18 | 35 | 53.00494 | 3# ميلي ثانية | β− | 53K | (5/2-)# | ||
β−, n | 52K |
- النظائر المستقرة بالخط الغليظ
- يعتقد أنه يخضع لاضمحلال β+β+ إلى 36S (يعتقد أن استقراره ظاهري وأنه نظرياً نويدة غير مستقرة، ولكن لا توجد براهين عملية على نشاط إشعاعي)
- يستخدم للتأريخ بواسطة الآرغون (تأريخ آرغون-آرغون)
- نويدة كونية
- يستخدم في التأريخ بواسطة الآرغون: تأريخ بوتاسيوم-آرغون وتأريخ آرغون-آرغون
- ينتج من 40K في الصخور. النسب المعروصة هي بالنسبة لكوكب الأرض، إذ أن نسبة النظير 36Ar أعلى في الكون.
طالع أيضاً
المصادر
- كتل النظائر من:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003)، "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF)، Nuclear Physics A، 729: 3–128، Bibcode:2003NuPhA.729....3A، doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001، مؤرشف من الأصل (PDF) في 12 أغسطس 2013.
{{استشهاد بدورية محكمة}}
: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link)
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003)، "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF)، Nuclear Physics A، 729: 3–128، Bibcode:2003NuPhA.729....3A، doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001، مؤرشف من الأصل (PDF) في 12 أغسطس 2013.
- تركيب النظائر والكتل الذرية القياسية من:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003)، "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)"، Pure and Applied Chemistry، 75 (6): 683–800، doi:10.1351/pac200375060683، مؤرشف من الأصل في 04 يناير 2019.
{{استشهاد بدورية محكمة}}
: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link) - M. E. Wieser (2006)، "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)"، Pure and Applied Chemistry، 78 (11): 2051–2066، doi:10.1351/pac200678112051، مؤرشف من الأصل في 04 يناير 2019.
{{استشهاد بدورية محكمة}}
: الاستشهاد يستخدم وسيط مهمل|lay-url=
(مساعدة)، روابط خارجية في
(مساعدة)|laysummary=
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003)، "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)"، Pure and Applied Chemistry، 75 (6): 683–800، doi:10.1351/pac200375060683، مؤرشف من الأصل في 04 يناير 2019.
- بيانات أعمار النصف واللف المغزلي والمتماكبات منتقاة من:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003)، "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF)، Nuclear Physics A، 729: 3–128، Bibcode:2003NuPhA.729....3A، doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001، مؤرشف من الأصل (PDF) في 12 أغسطس 2013.
{{استشهاد بدورية محكمة}}
: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفون (link) - National Nuclear Data Center، "NuDat 2.1 database"، Brookhaven National Laboratory، مؤرشف من الأصل في 14 أكتوبر 2019، اطلع عليه بتاريخ September 2005.
{{استشهاد ويب}}
: تحقق من التاريخ في:|تاريخ الوصول=
(مساعدة) - N. E. Holden (2004)، "Table of the Isotopes"، في D. R. Lide (المحرر)، CRC Handbook of Chemistry and Physics (ط. 85th)، CRC Press، Section 11، ISBN 978-0-8493-0485-9.
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003)، "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF)، Nuclear Physics A، 729: 3–128، Bibcode:2003NuPhA.729....3A، doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001، مؤرشف من الأصل (PDF) في 12 أغسطس 2013.
المراجع
-
P. Benetti؛ وآخرون (2007)، "Measurement of the specific activity of 39Ar in natural argon"، Nuclear Instruments and Methods A، 574: 83، arXiv:astro-ph/0603131، Bibcode:2007NIMPA.574...83B، doi:10.1016/j.nima.2007.01.106.
{{استشهاد بدورية محكمة}}
: Explicit use of et al. in:|مؤلف=
(مساعدة) - "40Ar/39Ar dating and errors"، مؤرشف من الأصل في 09 مايو 2007، اطلع عليه بتاريخ 07 مارس 2007.
- Cameron, A. G. W., "Elemental and Isotopic Abundances of the Volatile Elements in the Outer Planets" (Article published in the Space Science Reviews special issue on 'Outer Solar System Exploration - An Overview', ed. by J. E. Long and D. G. Rea.) Journal: Space Science Reviews, Volume 14, Issue 3-4, pp. 392-400 (1973).
- Quenqua, Douglas (13 ديسمبر 2013)، "Noble Molecules Found in Space"، New York Times، مؤرشف من الأصل في 13 يونيو 2018، اطلع عليه بتاريخ 13 ديسمبر 2013.
- Barlow, M. J. (2013)، "Detection of a Noble Gas Molecular Ion, 36ArH+, in the Crab Nebula"، Science، 342 (6164): 1343–1345، doi:10.1126/science.124358213.
-
V. D. Ashitkov؛ وآخرون (1998)، "New experimental limit on the 42Ar content in the Earth's atmosphere"، Nuclear Instruments and Methods A، 416: 179، doi:10.1016/S0168-9002(98)00740-2.
{{استشهاد بدورية محكمة}}
: Explicit use of et al. in:|مؤلف=
(مساعدة) - Universal Nuclide Chart نسخة محفوظة 19 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.
- بوابة العناصر الكيميائية
- بوابة الكيمياء
- بوابة الفيزياء