Изотопы кальция
Изотопы кальция — разновидности химического элемента кальция с разным количеством нейтронов в ядре. Известны изотопы кальция с массовыми числами от 35 до 60 (количество протонов 20, нейтронов от 15 до 40). Ядерные изомеры не обнаружены.
Природный кальций представляет собой смесь шести изотопов. Пяти стабильных:
- 40Ca (изотопная распространённость 96,941 %)
- 42Ca (изотопная распространённость 0,647 %)
- 43Ca (изотопная распространённость 0,135 %)
- 44Ca (изотопная распространённость 2,086 %)
- 46Ca (изотопная распространённость 0,004 %)
И одного нестабильного, но с огромным периодом полураспада, много больше возраста Вселенной:
- 48Ca (изотопная распространённость 0,187 %, период полураспада 5,6⋅1019 лет, схема двойной бета-распад, дочерний изотоп 48Ti).
Самым долгоживущим из искусственных изотопов является 41Ca с периодом полураспада 99 400 лет.
Таблица изотопов кальция править
| Символ нуклида |
Z(p) | N(n) | Масса изотопа[1] (а. е. м.) |
Период полураспада[2] (T1/2) |
Канал распада | Продукт распада | Спин и чётность ядра[2] |
Распространённость изотопа в природе |
Диапазон изменения изотопной распространённости в природе |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | |||||||||
| 35Ca | 20 | 15 | 35,00514(21)# | 25,7(2) мс | β+, p (95,9%) | 34Ar | 1/2+# | ||
| β+, 2p (4,1%) | 33Cl | ||||||||
| 36Ca | 20 | 16 | 35,99307(4) | 101,2(15) мс | β+, p (51,2%) | 35Ar | 0+ | ||
| β+ (48,8%) | 36K | ||||||||
| 37Ca | 20 | 17 | 36,9858979(7) | 181,1(10) мс | β+, p (82,1%) | 36Ar | 3/2+# | ||
| β+ (17,9%) | 37K | ||||||||
| 38Ca | 20 | 18 | 37,97631923(21) | 443,70(25) мс | β+ | 38K | 0+ | ||
| 39Ca | 20 | 19 | 38,9707108(6) | 860,3(8) мс | β+ | 39K | 3/2+ | ||
| 40Ca | 20 | 20 | 39,962590866(22) | стабилен (>9,9⋅1021 лет)[n 1][3] | 0+ | 0,96941(156) | 0,96933–0,96947 | ||
| 41Ca | 20 | 21 | 40,96227792(15) | 9,94(15)⋅104 лет | ЭЗ | 41K | 7/2− | ||
| 42Ca | 20 | 22 | 41,95861783(16) | стабилен | 0+ | 0,00647(23) | 0,00646–0,00648 | ||
| 43Ca | 20 | 23 | 42,95876643(24) | стабилен | 7/2− | 0,00135(10) | 0,00135–0,00135 | ||
| 44Ca | 20 | 24 | 43,9554815(3) | стабилен | 0+ | 0,02086(110) | 0,02082–0,02092 | ||
| 45Ca | 20 | 25 | 44,9561863(4) | 162,61(9) сут | β− | 45Sc | 7/2− | ||
| 46Ca | 20 | 26 | 45,9536880(24) | стабилен[n 2][3] | 0+ | 4(3)⋅10−5 | 4⋅10−5–4⋅10−5 | ||
| 47Ca | 20 | 27 | 46,9545414(24) | 4,536(3) сут | β− | 47Sc | 7/2− | ||
| 48Ca | 20 | 28 | 47,95252290(10) | 5,6(10)⋅1019 лет | β−β−[n 3] | 48Ti | 0+ | 0,00187(21) | 0,00186–0,00188 |
| 49Ca | 20 | 29 | 48,95562288(22) | 8,718(6)мин | β− | 49Sc | 3/2− | ||
| 50Ca | 20 | 30 | 49,9574992(17) | 13,9(6) с | β− | 50Sc | 0+ | ||
| 51Ca | 20 | 31 | 50,9609957(6) | 10,0(8) с | β− | 51Sc | (3/2−) | ||
| 52Ca | 20 | 32 | 51,9632136(7) | 4,6(3) с | β− (98%) | 52Sc | 0+ | ||
| β−, n (2%) | 51Sc | ||||||||
| 53Ca | 20 | 33 | 52,96845(5) | 461(90) мс | β− (60%) | 53Sc | 3/2−# | ||
| β−, n (40%) | 52Sc | ||||||||
| 54Ca | 20 | 34 | 53,97299(5) | 90(6) мс | β− (93%) | 54Sc | 0+ | ||
| β−, n (7%) | 53Sc | ||||||||
| 55Ca | 20 | 35 | 54,98030(32)# | 22(2) мс | β− | 55Sc | 5/2−# | ||
| 56Ca | 20 | 36 | 55,98508(43)# | 11(2) мс | β− | 56Sc | 0+ | ||
| 57Ca | 20 | 37 | 56,99262(43)# | 5# мс | β− | 57Sc | 5/2−# | ||
| β−, n | 56Sc | ||||||||
| 58Ca | 20 | 38 | 57,99794(54)# | 3# мс | β− | 58Sc | 0+ | ||
| β−, n | 57Sc | ||||||||
| 59Ca[4] | 20 | 39 | β− | 59Sc | |||||
| 60Ca[4] | 20 | 40 | β− | 60Sc | 0+ | ||||
- ↑ Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в 40A
- ↑ Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в 46Ti
- ↑ Теоретически может претерпевать бета-распад в 48Sc
Пояснения к таблице править
- Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
- Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада.
- Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
- Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.
Примечания править
- ↑ Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030003-1—030003-442. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
- ↑ 1 2 Данные приведены по Audi G., Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S. The Nubase2016 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2017. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030001-1—030001-138. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — .
- ↑ 1 2 Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.
- ↑ 1 2 Tarasov, O.B. Production of very neutron rich isotopes: What should we know? (англ.) (2017). Дата обращения: 25 февраля 2022. Архивировано 2 февраля 2022 года.
