El potasio ( 19 K) tiene 26 isótopos conocidos de 31 K a 57 K, con la excepción del todavía desconocido 32 K, así como un informe no confirmado de 59 K. [2] Tres de esos isótopos ocurren naturalmente: las dos formas estables 39 K (93,3%) y 41 K (6,7%), y un radioisótopo de vida muy larga 40 K (0,012%)
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Peso atómico estándar A r, estándar (K) |
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Desintegraciones radiactivas de 40 K de origen natural con una vida media de 1,248 × 10 9 años. El 89% de esas desintegraciones son a 40 Ca estable por desintegración beta , mientras que el 11% son a 40 Ar por captura de electrones o emisión de positrones . 40 K tiene la vida media más larga conocida para cualquier nucleido emisor de positrones . La larga vida media de este radioisótopo primordial es causada por una transición de espín muy prohibido : 40 K tiene un espín nuclear de 4, mientras que sus dos hijas de desintegración son isótopos pares-pares con espines de 0.
El 40 K se encuentra en el potasio natural en cantidad suficiente para que se puedan utilizar grandes bolsas de sustitutos comerciales de la sal de cloruro de potasio como fuente radiactiva para demostraciones en el aula. [ Citación necesaria ] 40 K es la mayor fuente de radiactividad natural en animales sanos y los seres humanos, mayor incluso que 14 C . En un cuerpo humano de 70 kg de masa, aproximadamente 4400 núcleos de 40 K decaen por segundo. [3]
La desintegración de 40 K a 40 Ar se utiliza en la datación de rocas con potasio-argón . Los minerales se fechan midiendo la concentración de potasio y la cantidad de 40 Ar radiogénico que se ha acumulado. Normalmente, el método asume que las rocas no contenían argón en el momento de la formación y que se retuvo todo el argón radiogénico posterior (es decir, 40 Ar). [ cita requerida ] 40 K también se ha utilizado ampliamente como un trazador radiactivo en estudios de meteorización . [ cita requerida ]
Todos los demás isótopos de potasio tienen vidas medias de menos de un día, la mayoría de menos de un minuto. El menos estable es 31 K, un emisor de tres protones descubierto en 2019; se midió que su vida media era inferior a 10 picosegundos . [4] [5]
Se han utilizado varios isótopos de potasio para estudios de ciclo de nutrientes porque el potasio es un macronutriente necesario para la vida . [ cita requerida ]
Lista de isótopos
Nuclido [6] [n 1] | Z | norte | Masa isotópica( Da ) [7] [n 2] [n 3] | Vida media [n 4] [n 5] | Modo de decaimiento | Hija isótopo [n 6] | Spin y paridad [n 7] [n 5] | Abundancia natural (fracción molar) | |
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Energía de excitación [n 5] | Proporción normal | Rango de variación | |||||||
31 K [4] [5] | 19 | 12 | <10 ps | 3p | 28 S | ||||
33 K | 19 | 14 | 33.00756 (21) # | <25 ns | pag | 32 Ar | 3/2 + # | ||
34 K | 19 | 15 | 33.99869 (21) # | <40 ns | pag | 33 Ar | 1 + # | ||
35 K | 19 | dieciséis | 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 (0,048%) | 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) min | 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 | ESO | 38 K | (7+) | ||||
39 K | 19 | 20 | 38,963706487 (5) | Estable | 3/2 + | 0.932581 (44) | |||
40 K [n 8] [n 9] | 19 | 21 | 39,96399817 (6) | 1.248 (3) × 10 9 y | β - (89,28%) | 40 Ca | 4− | 1,17 (1) × 10 −4 | |
CE (10,72%) | 40 Ar | ||||||||
β + (0,001%) [8] | |||||||||
40 millones K | 1643,639 (11) keV | 336 (12) ns | ESO | 40 K | 0+ | ||||
41 K | 19 | 22 | 40,961825258 (4) | Estable | 3/2 + | 0.067302 (44) | |||
42 K | 19 | 23 | 41,96240231 (11) | 12,355 (7) horas | β - | 42 Ca | 2− | ||
43 K | 19 | 24 | 42,9607347 (4) | 22,3 (1) h | β - | 43 Ca | 3/2 + | ||
43 millones K | 738,30 (6) keV | 200 (5) ns | ESO | 43 K | 7 / 2− | ||||
44 K | 19 | 25 | 43,9615870 (5) | 22,13 (19) min | β - | 44 Ca | 2− | ||
45 K | 19 | 26 | 44,9606915 (6) | 17,8 (6) mínimo | 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 | ||||||||
50 millones K | 171,4 (4) keV | 125 (40) ns | ESO | 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 (<0,1%) | 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 [9] [2] | 19 | 38 | β - | 57 Ca | |||||
59 K [2] [n 10] | 19 | 40 | β - | 59 Ca |
- ^ m K: isómero nuclear excitado.
- ^ () - La incertidumbre (1 σ ) se da de forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
- ^ # - 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).
- ^ Vida media en negrita : casi estable, vida media más larga que la edad del universo .
- ^ a b c # - Los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
- ^ Símbolo en negrita como hija: el producto secundario es estable.
- ^ () valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
- ^ Utilizado en la datación de potasio-argón
- ^ Primordial radionucleido
- ^ El descubrimiento de este isótopo no está confirmado
Ver también
- Dosis equivalente de plátano
Referencias
- ^ 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 .
- ^ a b c Tarasov, OB (2017). "Producción de isótopos muy ricos en neutrones: ¿qué debemos saber?" .
- ^ "Cuerpo humano radiactivo" . Consultado el 18 de mayo de 2011 .
- ^ a b "Un átomo peculiar sacude los supuestos de la estructura nuclear". Naturaleza . 573 (7773): 167.6 de septiembre de 2019. Bibcode : 2019Natur.573T.167. . doi : 10.1038 / d41586-019-02655-9 . PMID 31506620 .
- ^ a b Kostyleva, D .; et al. (2019). "Hacia los límites de existencia de la estructura nuclear: observación y primera espectroscopia del isótopo 31 K midiendo su desintegración de tres protones". Cartas de revisión física . 123 (9): 092502. arXiv : 1905.08154 . Código Bibliográfico : 2019PhRvL.123i2502K . doi : 10.1103 / PhysRevLett.123.092502 . PMID 31524489 .
- ^ La vida media, el modo de desintegración, el espín nuclear y la composición isotópica se obtienen en:
Audi, G .; Kondev, FG; Wang, M .; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "La evaluación NUBASE2016 de las propiedades nucleares" (PDF) . Física C china . 41 (3): 030001. Código bibliográfico : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 . - ^ Wang, M .; Audi, G .; Kondev, FG; Huang, WJ; Naimi, S .; Xu, X. (2017). "La evaluación de la masa atómica AME2016 (II). Tablas, gráficos y referencias" (PDF) . Física C china . 41 (3): 030003-1–030003-442. doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030003 .
- ^ Engelkemeir, DW; Flynn, KF; Glendenin, LE (1962). "Emisión de positrones en la descomposición de K40". Revisión física . 126 (5): 1818. Código Bibliográfico : 1962PhRv..126.1818E . doi : 10.1103 / PhysRev.126.1818 .
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