Isótopos de berilio

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Isótopos principales del berilio  ( ₄ Be)

Isótopo Decaer abundancia vida media ( t 1/2 ) modo producto 7 ser rastro 53,22 (6) d ε 7 Li γ - 8 ser syn 81,9 (3,7) como α 4 él 9 ser 1 estable 10 ser rastro 1.387 (12) × 10 6  y β - 10 B
Peso atómico estándar A r, estándar (Be)	9.012 1831 (5) [1] [2]
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El berilio ( ₄ Be) tiene 11 isótopos conocidos y 3 isómeros conocidos , pero solo uno de estos isótopos (⁹
Ser
) es estable y un nucleido primordial . Como tal, el berilio se considera un elemento monoisotópico . También es un elemento mononuclídico , porque sus otros isótopos tienen vidas medias tan cortas que ninguno es primordial y su abundancia es muy baja ( el peso atómico estándar es9.012 1831 (5) ). El berilio es único por ser el único elemento monoisotópico con un número par de protones y un número impar de neutrones. Hay otros 25 elementos monoisotópicos, pero todos tienen números atómicos impares y números pares de neutrones.

De los 10 radioisótopos de berilio, los más estables son¹⁰
Ser
con una vida media de 1.387 ± 0.012 millones de años y⁷
Ser
con una vida media de 53,22 ± 0,06 d . Todos los demás radioisótopos tienen semividas bajo15 s , la mayoría menos30 milisegundos . El isótopo menos estable es^dieciséis
Ser
, con una vida media de 650 ± 130 yoctosegundos .

La relación neutrón-protón 1: 1 que se observa en los isótopos estables de muchos elementos ligeros (hasta el oxígeno y en elementos con un número atómico par hasta el calcio ) se evita en el berilio por la extrema inestabilidad de⁸
Ser
hacia la desintegración alfa , que se ve favorecida debido a la unión extremadamente fuerte de4Élnúcleos. La vida media para la descomposición de⁸
Ser
es solo 81,9 ± 3,7 attosegundos .

Se evita que el berilio tenga un isótopo estable con 4 protones y 6 neutrones debido al gran desajuste en la relación neutrón-protón para un elemento tan ligero. Sin embargo, este isótopo,10Ser, tiene una vida media de 1.387 ± 0.012 millones de años, lo que indica una estabilidad inusual para un isótopo ligero con un desequilibrio neutrón / protón tan grande. Otros posibles isótopos de berilio tienen desajustes aún más graves en el número de neutrones y protones y, por lo tanto, son incluso menos estables.

La mayoría ⁹
Ser
en el universo se cree que se forma por nucleosíntesis de rayos cósmicos a partir de la espalación de rayos cósmicos en el período comprendido entre el Big Bang y la formación del sistema solar. Los isótopos⁷
Ser
, con una vida media de 53,22 ± 0,06 d , y¹⁰
Ser
son ambos nucleidos cosmogénicos porque se producen en una escala de tiempo reciente en el sistema solar por espalación, ^[3] como14C. Estos dos radioisótopos de berilio en la atmósfera rastrean el ciclo de las manchas solares y la actividad solar, ya que esto afecta el campo magnético que protege a la Tierra de los rayos cósmicos. La velocidad a la que los efímeros⁷
Ser
se transfiere del aire al suelo está controlado en parte por el clima. ⁷
Ser
la descomposición en el sol es una de las fuentes de neutrinos solares , y el primer tipo detectado mediante el experimento de Homestake . Presencia de⁷
Ser
en sedimentos se utiliza a menudo para establecer que son frescos, es decir, de menos de 3-4 meses de edad, o alrededor de dos vidas medias de ⁷
Ser
.

La tasa de entrega de ⁷
Ser
del aire al suelo en Japón (fuente M. Yamamoto et al. , Journal of Environmental Radioactivity , 2006, 8 , 110-131)

Lista de isótopos

Nuclido [4] [n 1]	Z	norte	Masa isotópica ( Da ) [5] [n 2] [n 3]	Vida media [ ancho de resonancia ]	Modo de caída [n 4]	Hija isótopo [n 5]	Spin y paridad [n 6]	Abundancia natural (fracción molar)
	Energía de excitación							Proporción normal	Rango de variación
6 Ser	4	2	6,019 726 409 ± 0,000 005 848	5,0 ± 0,3 zs [0,092 (6) MeV]	2p	4 Él	0+
7 Ser [n 7]	4	3	7.016 928 714 ± 0.000 000 076	53,22 ± 0,06 días	CE	7 Li	3 / 2−	Seguimiento [n 8]
8Ser[n 9]	4	4	8,005 305 102 ± 0,000 000 037	81,9 ± 3,7 como [6,8 (17) eV]	α	4 Él	0+
9 Ser	4	5	9.012 183 062 ± 0,000 000 082	Estable			3 / 2−	1
9m Ser	14 390 0,3 ± 1,7 keV			1,25 ± 0,10 como			3 / 2−
10Ser	4	6	10.013 534 692 ± 0,000 000 086	(1,387 ± 0,012) × 10 6  y	β -	10 B	0+	Seguimiento [n 8]
11 Ser [n 10]	4	7	11.021 661 080 ± 0,000 000 255	13,76 ± 0,07 s	β - (97,1%)	11 B	1/2 +
					β - , α (2,9%)	7 Li
11m Ser	21 158 ± 20 keV			0,93 ± 0,13 zs	ESO	11 Ser	3 / 2−
12 Ser	4	8	12.026 922 082 ± 0,000 002 048	21,46 ± 0,05 ms	β - (99,5%)	12 B	0+
					β - , n (0,5%)	11 B
12m Ser	2251 ± 1 keV			233 ± 7 ns	ESO	12 Ser	0+
13 Ser	4	9	13,036 134 506 ± 0,000 010 929	1,0 ± 0,7 zs	norte	12 Ser	(1 / 2−)
14 Ser [n 11]	4	10	14,042 892 920 ± 0.000 141 970	4,53 ± 0,27 ms	β - , n (98%)	13 B	0+
					β - (1,2%)	14 B
					β - , 2n (0,8%)	12 B
15 Ser	4	11	15,053 490 215 ± 0,000 177 990	790 ± 270 años [0,575 MeV]	norte	14 Ser	(5/2 +)
dieciséis Ser	4	12	16,061 672 036 ± 0.000 177 990	650 ± 130 años [0,8 MeV]	2n	14 Ser	0+
Este encabezado y pie de página de la tabla: vista

1. ^m Be: isómero nuclear excitado.
2. () - La incertidumbre (1 σ ) se da de forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
3. # - Masa atómica marcada con #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de la masa de superficie (TMS).
4. Modos de descomposición:

   CE:	Captura de electrones
   ESO:	Transición isomérica
   norte:	Emisión de neutrones
   pag:	Emisión de protones

5. Símbolo en negrita como hija: el producto secundario es estable.
6. () valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
7. Producido en la nucleosíntesis del Big Bang , pero no primordial, ya que todo decayó rápidamente a ⁷ Li
8. nucleido cosmogénico
9. Producto intermedio del proceso triple alfa en la nucleosíntesis estelar como parte de la ruta que produce 12 C
10. Tiene 1 halo neutrón
11. Tiene 4 neutrones halo

Cadenas de descomposición

La mayoría de los isótopos de berilio dentro de las líneas de goteo de protones / neutrones se desintegran a través de la desintegración beta y / o una combinación de desintegración beta y desintegración alfa o emisión de neutrones. Sin embargo, el ⁷ Be decae sólo a través de la captura de electrones , un fenómeno al que puede atribuirse su vida media inusualmente larga. También es anómalo el ⁸ Be, que se desintegra a través de la desintegración alfa a ⁴ He. Esta desintegración alfa a menudo se considera fisión, lo que podría explicar su vida media extremadamente corta.

${\displaystyle {\begin{array}{l}{}\\{\ce {^{5}_{4}Be->[{\ce {Unknown}}]{^{4}_{3}Li}+{^{1}_{1}H}}}\\{\ce {^{6}_{4}Be->[5\ {\ce {zs}}]{^{4}_{2}He}+{2_{1}^{1}H}}}\\{\ce {{^{7}_{4}Be}+e^{-}->[53.22\ {\ce {d}}]{^{7}_{3}Li}}}\\{\ce {^{8}_{4}Be->[67\ {\ce {as}}]{2_{2}^{4}He}}}\\{\ce {^{10}_{4}Be->[1.39\ {\ce {Ma}}]{^{10}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{11}_{4}Be->[13.81\ {\ce {s}}]{^{11}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{11}_{4}Be->[13.81\ {\ce {s}}]{^{7}_{3}Li}+{^{4}_{2}He}+e^{-}}}\\{\ce {^{12}_{4}Be->[21.49\ {\ce {ms}}]{^{12}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{12}_{4}Be->[21.49\ {\ce {ms}}]{^{11}_{5}B}+{^{1}_{0}n}+e^{-}}}\\{\ce {^{13}_{4}Be->[2.7\ {\ce {zs}}]{^{12}_{4}Be}+{^{1}_{0}n}}}\\{\ce {^{14}_{4}Be->[4.84\ {\ce {ms}}]{^{13}_{5}B}+{^{1}_{0}n}+e^{-}}}\\{\ce {^{14}_{4}Be->[4.84\ {\ce {ms}}]{^{14}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{14}_{4}Be->[4.84\ {\ce {ms}}]{^{12}_{5}B}+{2_{0}^{1}n}+e^{-}}}\\{\ce {^{15}_{4}Be->[790\ {\ce {ys}}]{^{14}_{4}Be}+{^{1}_{0}n}}}\\{}{\ce {^{16}_{4}Be->[650\ {\ce {ys}}]{^{14}_{4}Be}+{2_{0}^{1}n}}}\\{}\end{array}}}$

Referencias

1. "Pesos atómicos estándar: berilio" . CIAAW . 2013.
2. Meija, Juris; et al. (2016). "Pesos atómicos de los elementos 2013 (Informe técnico IUPAC)" . Química pura y aplicada . 88 (3): 265–91. doi : 10.1515 / pac-2015-0305 .
3. Mishra, Ritesh Kumar; Marhas, Kuljeet Kaur (25 de marzo de 2019). "Evidencia meteorítica de una superflare tardía como fuente de 7 Be en el sistema solar temprano". Astronomía de la naturaleza . 3 (6): 498–505. doi : 10.1038 / s41550-019-0716-0 . ISSN 2397-3366 . 
4. La vida media, el modo de desintegración, el espín nuclear y la composición isotópica se obtienen en: Kondev, FG; Wang, M .; Huang, WJ; Naimi, S .; Audi, G. (2021). "La evaluación NUBASE2020 de las propiedades nucleares" (PDF) . Física C china . 45 (3): 030001. doi : 10.1088 / 1674-1137 / abddae .
   
5. Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G .; Naimi, S. (2021). "La evaluación de la masa atómica AME 2020 (II). Tablas, gráficos y referencias *". Física C china . 45 (3): 030003. doi : 10.1088 / 1674-1137 / abddaf .