Isotop argon
Argon (Ar) mempunyai 24 isotop yang diketahui, daripada 30Ar hingga 53Ar, dan satu isomer (32mAr). Daripada kesemua 24 isotop argon, 3 daripadanya — 36Ar, 38Ar dan 40Ar — adalah stabil. Di Bumi, 99.6% daripada gas argon semula jadi ialah 40Ar. Isotop radioaktif argon yang mempunyai separuh hayat yang terpanjang ialah 39Ar, dengan separuh hayat selama 269 tahun, diikuti oleh 42Ar dengan separuh hayat selama 32.9 tahun, dan 37Ar dengan separuh hayat selama 35.04 hari. Isotop-isotop argon yang lain mempunyai separuh hayat kurang daripada 2 jam, dan kebanyakannya mempunyai separuh hayat kurang daripada seminit. Isotop argon yang paling tidak stabil ialah 30Ar dengan separuh hayat kurang daripada 20 nanosaat.
Apabila isotop kalium semula jadi, 40K, dengan separuh hayat selama 1.428(3) × 109 tahun, mereput, ia menghasilkan 40Ar (10.72%) melalui penangkapan elektron dan pemancaran positron. Ia juga mereput kepada 40Ca (89.28%) melalui pereputan beta. Ciri-ciri dan nisbah-nisbah ini digunakan untuk menentukan usia batu-batu melalui pentarikhan kalium-argon.[1]
Meskipun 40Ar diperangkap dalam banyak batu, ia boleh dilepaskan melalui pencairan, pengisaran dan pembauran. Hampir kesemua gas argon yang terdapat dalam atmosfera Bumi adalah hasil daripada pereputan kalium-40, kerana 99.6% argon atmosfera Bumi adalah 40Ar, manakala argon di dalam Matahari dan awan-awan penghasil bintang yang wujud sejak dari awal dunia terdiri daripada kira-kira 85% 36Ar dan kurang daripada 15% 40Ar. Serupa juga, nisbah isotop 36Ar:38Ar:40Ar di dalam atmosfera planet-planet luaran telah diukur dan nilainya 8400:1600:1.[2]
Di dalam atmosfera Bumi, isotop 39Ar (separuh hayat 269 tahun) yang radioaktif dihasilkan daripada 40Ar melalui tindak balas dengan sinar kosmik. Dalam persekitaran bawah tanah, ia juga dihasilkan melalui penangkapan neutron oleh 39K atau pemancaran alfa oleh kalsium. Jumlah 39Ar di dalam argon semula jadi adalah sebanyak (8.0 ± 0.6) × 10-16 g per gram, atau (1.01 ± 0.08) Bq per kilogram argon semula jadi (36,38,40Ar).[3] Kandungan 42Ar (separuh hayat 33 tahun) di udara pula adalah lebih rendah daripada 6 × 10-21 bahagian untuk setiap bahagian 36,38,40Ar.[4]
Isotop radioaktif argon, 37Ar, ialah satu radionuklid sintetik yang dibuat daripada penangkapan neutron 40Ca diikuti oleh pancaran zarah alfa, yang terjadi kesan daripada letupan nuklear bawah tanah. Ia mempunyai separuh hayat selama 35 hari.[1]
Berat atom standard untuk argon ialah 39.948(1) u.
Jadual
[sunting | sunting sumber]| simbol nuklid |
Z(p) | N(n) | jisim isotop (u) | separuh hayat | mod pereputan[5][n 1] |
hasil pereputan[n 2] |
spin nuklear |
komposisi isotop perwakilan (pecahan mol)[n 3] |
julat kepelbagaian semula jadi (pecahan mol) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| tenaga pengujaan | |||||||||
| 30Ar | 18 | 12 | 30.02156(32)# | <20 ns | p | 29Cl | 0+ | ||
| 31Ar | 18 | 13 | 31.01212(22)# | 14.4(6) ms | 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(19) | 98(2) ms | β+ (56.99%) | 32Cl | 0+ | ||
| β+, p (43.01%) | 31S | ||||||||
| 32mAr | 5600(100)# keV | tidak diketahui | 5-# | ||||||
| 33Ar | 18 | 15 | 32.9899257(5) | 173.0(20) ms | β+ (61.35%) | 33Cl | 1/2+ | ||
| β+, p (38.65%) | 32S | ||||||||
| 34Ar | 18 | 16 | 33.9802712(4) | 844.5(34) ms | β+ | 34Cl | 0+ | ||
| 35Ar | 18 | 17 | 34.9752576(8) | 1.775(4) s | β+ | 35Cl | 3/2+ | ||
| 36Ar | 18 | 18 | 35.967545106(29) | Stabil mengikut pemerhatian[n 4] | 0+ | 0.003336(4) | |||
| 37Ar | 18 | 19 | 36.96677632(22) | 35.04(4) hari | EC | 37Cl | 3/2+ | ||
| 38Ar | 18 | 20 | 37.9627324(4) | Stabil | 0+ | 6.29(1)×10−4 | |||
| 39Ar[n 5] | 18 | 21 | 38.964313(5) | 269(3) thn | β− | 39K | 7/2- | Jarang[n 6] | |
| 40Ar[n 7] | 18 | 22 | 39.9623831225(29) | Stabil | 0+ | 0.996035(4)[n 8] | |||
| 41Ar | 18 | 23 | 40.9645006(4) | 109.61(4) min | β− | 41K | 7/2- | ||
| 42Ar | 18 | 24 | 41.963046(6) | 32.9(11) thn | β− | 42K | 0+ | Jarang | |
| 43Ar | 18 | 25 | 42.965636(6) | 5.37(6) min | β− | 43K | (5/2-) | ||
| 44Ar | 18 | 26 | 43.9649240(17) | 11.87(5) min | β− | 44K | 0+ | ||
| 45Ar | 18 | 27 | 44.9680400(6) | 21.48(15) s | β− | 45K | (1/2,3/2,5/2)- | ||
| 46Ar | 18 | 28 | 45.96809(4) | 8.4(6) s | β− | 46K | 0+ | ||
| 47Ar | 18 | 29 | 46.97219(11) | 1.23(3) s | β− (99%) | 47K | 3/2-# | ||
| β−, n (1%) | 46K | ||||||||
| 48Ar | 18 | 30 | 47.97454(32)# | 0.48(40) s | β− | 48K | 0+ | ||
| 49Ar | 18 | 31 | 48.98052(54)# | 170(50) ms | β− | 49K | 3/2-# | ||
| 50Ar | 18 | 32 | 49.98443(75)# | 85(30) ms | β− | 50K | 0+ | ||
| 51Ar | 18 | 33 | 50.99163(75)# | 60# ms [>200 ns] | β− | 51K | 3/2-# | ||
| 52Ar | 18 | 34 | 51.99678(97)# | 10# ms | β− | 52K | 0+ | ||
| 53Ar | 18 | 35 | 53.00494(107)# | 3# ms | β− | 53K | (5/2-)# | ||
| β−, n | 52K | ||||||||
- ^ Singkatan:
EC: Penangkapan elektron - ^ Isotop stabil ditulis tebal
- ^ Komposisi isotop merujuk kepada yang ada di udara. Di seluruh alam semesta, 36Ar lebih banyak daripada 40Ar. 40Ar paling banyak terdapat di udara kerana kebanyakannya adalah radiogenik. Atom-atom 40Ar sebegini adalah hasil pereputan 40K melalui penangkapan elektron, manakala kebanyakan 40K melalui β- dan menghasilkan 40Ca. 40Ar terlepas daripada batuan yang mengandungi 40K ke atmosfera, dan ini menyebabkan 40Ar menjadi isotop terbanyak di atmosfera dan bukannya 36Ar.
- ^ Dipercayai melalui pereputan β+β+ kepada 36S (nuklid tidak stabil paling ringan mengikut teori yang bukti keradioaktifannya belum pernah diperhatikan)
- ^ Digunakan dalam pentarikhan argon-argon
- ^ Nuklid kosmogenik
- ^ Digunakan dalam pentarikhan argon-argon dan pentarikhan kalium-argon
- ^ Dihasilkan daripada 40K di dalam batuan. Sebenarnya jauh lebih sedikit daripada 36Ar.
Rujukan
[sunting | sunting sumber]- ^ a b "40Ar/39Ar dating and errors". Diarkibkan daripada yang asal pada 2007-05-09. Dicapai pada 2007-03-07.
- ^ Cameron, A. G. W., "Elemental and Isotopic Abundances of the Volatile Elements in the Outer Planets" (Rencana diterbitkan dalam edisi khas Space Science Reviews berkenaan 'Outer Solar System Exploration - An Overview', edisi oleh J. E. Long dan D. G. Rea.) Jurnal: Space Science Reviews, jilid 14, isu 34, m/s 392–400 (1973).
- ^
P. Benetti; dll. (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. Explicit use of et al. in:
|author=(bantuan) - ^
V. D. Ashitkov; dll. (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. Explicit use of et al. in:
|author=(bantuan) - ^ http://www.nucleonica.net/unc.aspx
- Jisim-jisim isotop daripada:
- 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.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- Komposisi isotop dan jisim atom standard daripada:
- 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.CS1 maint: multiple names: authors list (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. Unknown parameter
|laysummary=ignored (bantuan)
- Separuh hayat, spin dan data isomer dipilih daripada sumber-sumber berikut:
- 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.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
- National Nuclear Data Center. "NuDat 2.1 database". Brookhaven National Laboratory. Dicapai pada September 2005. Check date values in:
|accessdate=(bantuan) - N. E. Holden (2004). "Table of the Isotopes". Dalam D. R. Lide (penyunting). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ed. 85th). CRC Press. m/s. Section 11. ISBN 978-0-8493-0485-9. Unknown parameter
|nopp=ignored (bantuan)