Прејди на содржината

Изотопи на берилиумот

Проверена
Од Википедија — слободната енциклопедија
Берилиум  (4Be)
Општи својства
Име и симболберилиум (Be)
Изгледметалик бело-сива
Берилиумот во периодниот систем
Водород (двоатомски неметал)
Хелиум (благороден гас)
Литиум (алкален метал)
Берилиум (земноалкален метал)
Бор (металоид)
Јаглерод (повеќеатомски неметал)
Азот (двоатомски неметал)
Кислород (двоатомски неметал)
Флуор (двоатомски неметал)
Неон (благороден гас)
Натриум (алкален метал)
Магнезиум (земноалкален метал)
Алуминиум (слаб метал)
Силициум (металоид)
Фосфор (повеќеатомски неметал)
Сулфур (повеќеатомски неметал)
Хлор (двоатомски неметал)
Аргон (благороден гас)
Калиум (алкален метал)
Калциум (земноалкален метал)
Скандиум (преоден метал)
Титан (преоден метал)
Ванадиум (преоден метал)
Хром (преоден метал)
Манган (преоден метал)
Железо (преоден метал)
Кобалт (преоден метал)
Никел (преоден метал)
Бакар (преоден метал)
Цинк (преоден метал)
Галиум (слаб метал)
Германиум (металоид)
Арсен (металоид)
Селен (повеќеатомски неметал)
Бром (двоатомски неметал)
Криптон (благороден гас)
Рубидиум (алкален метал)
Стронциум (земноалкален метал)
Итриум (преоден метал)
Циркониум (преоден метал)
Ниобиум (преоден метал)
Молибден (преоден метал)
Технециум (преоден метал)
Рутениум (преоден метал)
Родиум (преоден метал)
Паладиум (преоден метал)
Сребро (преоден метал)
Кадмиум (преоден метал)
Индиум (слаб метал)
Калај (слаб метал)
Антимон (металоид)
Телур (металоид)
Јод (двоатомски неметал)
Ксенон (благороден гас)
Цезиум (алкален метал)
Бариум (земноалкален метал)
Лантан (лантаноид)
Цериум (лантаноид)
Празеодиум (лантаноид)
Неодиум (лантаноид)
Прометиум (лантаноид)
Самариум (лантаноид)
Европиум (лантаноид)
Гадолиниум (лантаноид)
Тербиум (лантаноид)
Диспрозиум (лантаноид)
Холмиум (лантаноид)
Ербиум (лантаноид)
Тулиум (лантаноид)
Итербиум (лантаноид)
Лутециум (лантаноид)
Хафниум (преоден метал)
Тантал (преоден метал)
Волфрам (преоден метал)
Рениум (преоден метал)
Осмиум (преоден метал)
Иридиум (преоден метал)
Платина (преоден метал)
Злато (преоден метал)
Жива (преоден метал)
Талиум (слаб метал)
Олово (слаб метал)
Бизмут (слаб метал)
Полониум (слаб метал)
Астат (металоид)
Радон (благороден гас)
Франциум (алкален метал)
Радиум (земноалкален метал)
Актиниум (актиноид)
Ториум (актиноид)
Протактиниум (актиноид)
Ураниум (актиноид)
Нептуниум (актиноид)
Плутониум (актиноид)
Америциум (актиноид)
Кириум (актиноид)
Берклиум (актиноид)
Калифорниум (актиноид)
Ајнштајниум (актиноид)
Фермиум (актиноид)
Менделевиум (актиноид)
Нобелиум (актиноид)
Лоренциум (актиноид)
Радерфордиум (преоден метал)
Дубниум (преоден метал)
Сиборгиум (преоден метал)
Бориум (преоден метал)
Хасиум (преоден метал)
Мајтнериум (непознати хемиски својства)
Дармштатиум (непознати хемиски својства)
Рендгениум (непознати хемиски својства)
Копернициум (преоден метал)
Нихониум (непознати хемиски својства)
Флеровиум (слаб метал)
Московиум (непознати хемиски својства)
Ливермориум (непознати хемиски својства)
Тенесин (непознати хемиски својства)
Оганесон (непознати хемиски својства)


Be

Mg
литиумберилиумбор
Атомски број4
Стандардна атомска тежина (±) (Ar)9,0121831(5)[1]
Категорија  земноалкален метал
Група и блокгрупа 2 (земноалкални), s-блок
ПериодаII периода
Електронска конфигурација[He] 2s2
по обвивка
2, 2
Физички својства
Фазацврста
Точка на топење1.560 K ​(1.287 °C)
Точка на вриење3.243 K ​(2.970 °C)
Густина близу с.т.1,85 г/см3
кога е течен, при т.т.1,690 г/см3
Критична точка5.205 K,  MPa (екстраполирана)
Топлина на топење12,2 kJ/mol
Топлина на испарување292 kJ/mol
Моларен топлински капацитет16,443 J/(mol·K)
парен притисок
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
при T (K) 1.462 1.608 1.791 2.023 2.327 2.742
Атомски својства
Оксидациони степени+2, +1[2] ​(амфотерен оксид)
ЕлектронегативностПолингова скала: 1,57
Енергии на јонизацијаI: 899,5 kJ/mol
II: 1757,1 kJ/mol
II: 14.848,7 kJ/mol
(повеќе)
Атомски полупречникемпириски: 112 пм
Ковалентен полупречник96±3 пм
Ван дер Валсов полупречник153 пм
Color lines in a spectral range
Спектрални линии на берилиум
Разни податоци
Кристална структурашестаголна збиена (шаз)
Кристалната структура на берилиумот
Брзина на звукот тенка прачка12.890 м/с (при с.т.)[3]
Топлинско ширење11,3 µм/(m·K) (при 25 °C)
Топлинска спроводливост200 W/(m·K)
Електрична отпорност36 nΩ·m (при 20 °C)
Магнетно подредувањедијамагнетно
Модул на растегливост287 GPa
Модул на смолкнување132 GPa
Модул на збивливост130 GPa
Поасонов сооднос0,032
Мосова тврдост5,5
Викерсова тврдост1.670 MPa
Бринелова тврдост590–1.320 MPa
CAS-број7440-41-7
Историја
ОткриенЛуј Никола Воклен (1797)
Првпат издвоенФридрих Велер и Антоан Биси (1828)
Најстабилни изотопи
Главна статија: Изотопи на берилиумот
изо ПЗ полураспад РР РЕ (MeV) РП
7Be расеан 53,12 д ε 0,862 7Li
γ 0,477
9Be 100 % 9Be е стабилен со 5 неутрони
10Be траги 1,36×106 г β 0,556 10B
| наводи | Википодатоци

Берилиумот (4Be) има 11 познати изотопи и 3 познати изомери, но само еден од овие изотопи ( 9
Be
) е стабилен и првобитен нуклид. Како таков, берилиумот се смета за моноизотопски елемент. Тој е исто така мононуклиден елемент, бидејќи неговите други изотопи имаат толку краток полураспад што ниту еден не е исконски и нивното изобилство е многу мало (стандардна атомска тежина е 9,0121831 ± (5)). Берилиумот е единствен бидејќи е единствениот моноизотопски елемент и со парен број на протони и со непарен број на неутрони. Постојат 25 други моноизотопни елементи, но сите имаат непарни атомски броеви и парни броеви на неутрони.

Од 10-те радиоизотопи на берилиум, најстабилни се 10
Be
со полуживот од 1,387 ± (12) милиони години и 7
Be
со полураспад од 53,22 ± (6). Сите други радиоизотопи имаат полураспад под 15, повеќето под 30 милисекунди. Најмалку стабилен изотоп е 16
Be
, со полураспад од 650 ± (130).

Односот неутрон-протон од 1:1 што се гледа во стабилните изотопи на многу лесни елементи (до кислород и во елементи со парен атомски број до калциум) е спречен во берилиумот со екстремната нестабилност од 8
Be
кон алфа-распад, што е фаворизирано поради исклучително цврстото врзување на 4
He
јадра. Полураспадот за распаѓање од 8
Be
е само 81.9(3.7) атосекунди.

Берилиумот е спречен да има стабилен изотоп со 4 протони и 6 неутрони поради многу испреплетениот однос неутрон-протон за таков лесен елемент. Сепак, овој изотоп,10
Be
, има полураспад од 1,387 ± (12) милиони години, што укажува на невообичаена стабилност за лесен изотоп со толку голем дисбаланс на неутрони/протон. Другите можни изотопи на берилиум имаат уште потешки несовпаѓања во неутронскиот и протонскиот број, и затоа се уште помалку стабилни.

Повеќето 9
Be
во вселената се смета дека е формиран со нуклеосинтеза на космички зраци од распрскување на космичките зраци во периодот помеѓу Големата експлозија и формирањето на Сончевиот систем. Изотопи 7
Be
, со полураспад од 53,22 ± (6) и 10
Be
обајцата се космогени нуклиди бидејќи се направени на неодамнешна временска скала во Сончевиот Систем со спалација, [4] како 14
C
.

Список на изотопи

[уреди | уреди извор]
Нуклид[5]
[б 1]
Z N Изотопна маса (Da)[6]
[б 2][б 3]
Полураспад

[резонантен со]
Распаден
облик

[б 4]
Изведен
изотоп

[б 5]
Спин и
парност
[б 6]
Природна застапеност (моларен удел)
Енергија на возбуда Нормален сразмер Варијантен опсег
5
Be
[n 1]
4 1 5,03987 ± (215)# p ?[n 2] 4
Li
 ?
(1/2+)#
6
Be
4 2 6,019726 ± (6) 5,0 ± (3) zs
[91,6 ± (5,6) keV]
2p 4
He
0+
7
Be
[n 3]
4 3 7,01692871 ± (8) 53,22 ± (6) d ε 7
Li
3/2− Trace[n 4]
8
Be
[n 5]
4 4 8,00530510 ± (4) 81,9 ± (3,7) as
[5,58 ± (25) eV]
α[n 6] 4
He
0+
8m
Be
16.626 ± (3) keV α 4
He
2+
9
Be
4 5 9,01218306 ± (8) Stable 3/2− 1
9m
Be
14.390,3 ± (1,7) keV 1,25 ± (10) as
[367 ± (30) eV]
3/2−
10
Be
4 6 10,01353469 ± (9) (1,387 ± (12))⋅106 y β 10
B
0+ Trace[n 4]
11
Be
[n 7]
4 7 11,02166108 ± (26) 13,76 ± (7) s β (96,7 ± (1) %) 11
B
1/2+
βα (3,3 ± (1) %) 7
Li
βp (0,0013 ± (3) %) 10
Be
11m
Be
21.158 ± (20) keV 0,93 ± (13) zs
[500 ± (75) keV]
IT ?[n 2] 11
Be
 ?
3/2−
12
Be
4 8 12,0269221 ± (20) 21,46 ± (5) ms β (99,50 ± (3) %) 12
B
0+
βn (0,50 ± (3) %) 11
B
12m
Be
2.251 ± (1) keV 233 ± (7) ns IT 12
Be
0+
13
Be
4 9 13,036135 ± (11) 1,0 ± (7) zs n ?[n 2] 12
Be
 ?
(1/2−)
13m
Be
1.500 ± (50) keV (5/2+)
14
Be
[n 8]
4 10 14,04289 ± (14) 4,53 ± (27) ms βn (86 ± (6) %) 13
B
0+
β (> 9,0 ± (6,3) %) 14
B
β2n (5 ± (2) %) 12
B
βt (0,02 ± (1) %) 11
Be
βα (< 0,004 %) 10
Li
14m
Be
1.520 ± (150) keV (2+)
15
Be
4 11 15,05349 ± (18) 790 ± (270) ys n 14
Be
(5/2+)
16
Be
4 12 16,06167 ± (18) 650 ± (130) ys
[0,73 ± (18) MeV]
2n 14
Be
0+
 прегледај 
  1. mBe – Возбуден јадрен изомер.
  2. ( ) – Неизвесноста (1σ) е дадена во концизен облик во загради по соодветните последни цифри.
  3. # – Атомска маса означена со #: вредноста и неизвесноста не се само изведени само од опитни податоци, туку барем делумно од трендови од масената површина (TMS).
  4. Облици на распад:
    EC: Електронски зафат
    IT: Јадрен преод
    n: Неутронски распад
    p: Протонски распад
  5. Задебелен симбол како изведен – Изведениот производ е стабилен.
  6. ( ) спинова вредност – Означува спин со слаби зададени аргументи.

Берилиум-7

[уреди | уреди извор]

Берилиум-7 е изотоп со полураспад од 53,3 дена кој природно се создава како космоген нуклид. Стапката со која краткотрајните 7
Be
се пренесува од воздухот на земјата е контролиран делумно од временските услови. 7
Be
распаѓањето на Сонцето е еден од изворите на сончеви неутрина, и првиот тип што некогаш е откриен со помош на Хоумстејчкиот експериментот. Присуство на 7
Be
во седименти често се користи за да се утврди дека тие се свежи, т.е. на возраст помала од околу 3-4 месеци, или околу два полураспади од 7
Be
.

Стапката на испорака од 7
Be
од воздух до земја во Јапонија [7]

Берилиум-10

[уреди | уреди извор]
Дијаграмот покажува варијации во сончевата активност, вклучувајќи варијации во концентрацијата 10Be која варира обратно со сончевата активност. (Забележливо е дека скалата на берилиум е превртена, така што зголемувањата на оваа скала укажуваат на пониски нивоа на берилиум-10).

Берилиум-10 има полураспад од 1.390.000, и се распаѓа со бета-распаѓање до стабилен бор-10 со максимална енергија од 556,2 keV. [8] [9] Се формира во атмосферата на Земјата главно со распрскување на космичките зраци на азот и кислород. [10] [11] [12] 10Be и неговиот производ ќерка се употребени за испитување на ерозијата на почвата, формирањето на почвата од реголит, развојот на латеритски почви и староста на ледените јадра. [13] 10 Be е значаен изотоп што се користи како прокси податочна мерка за космогени нуклиди за карактеризирање на сончевите и екстра-сончевите атрибути од минатото од копнените примероци. [14]

Ланци за распаѓање

[уреди | уреди извор]

Повеќето изотопи на берилиум во протонот/неутронот се распаѓаат преку бета-распаѓање и/или комбинација на бета распаѓање и алфа-распаѓање или емисија на неутрони. Сепак, 7
Be
се распаѓа само преку електронски зафат, феномен на кој може да се припише неговиот невообичаено долг полураспад. Забележително, неговиот полураспад може вештачки да се намали за 0,83% преку ендохедрална обвивка ( 7Be@C60). [15] Исто така аномално е 8
Be
, кој се распаѓа преку алфа-распаѓање на 4
He
. Ова алфа распаѓање често се смета за цепење, што би можело да го објасни неговиот екстремно краток полураспад.

  1. Овој изотоп сè уште не е забележан; дадените податоци се заклучуваат или проценуваат од периодични движења.
  2. 2,0 2,1 2,2 Прикажаниот режим на распаѓање е енергетски дозволен, но не е експериментално забележано дека се јавува кај овој нуклид.
  3. Произведено во нуклеосинтеза на Биг Бенг, но не исконска, бидејќи сето тоа брзо се распаднаlo на 7Li
  4. 4,0 4,1 cosmogenic nuclide
  5. Среден производ на троен алфа-процес во ѕвездена нуклеосинтеза како дел од патеката што произведува 12C
  6. Исто така често се смета за спонтано цепење, како 8
    Be
    се дели на две еднакви 4
    He
    јадра
  7. Има 1 ореолен неутрон
  8. Има 4 ореолни неутрони


  1. Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
  2. „Beryllium: Beryllium(I) Hydride compound data“ (PDF). bernath.uwaterloo.ca. Посетено на 2007-12-10.
  3. Haynes, William M., уред. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (XCII. изд.). Boca Raton, FL: CRC Press. стр. 14.48. ISBN 1439855110.
  4. Mishra, Ritesh Kumar; Marhas, Kuljeet Kaur (2019-03-25). „Meteoritic evidence of a late superflare as source of 7 Be in the early Solar System“. Nature Astronomy (англиски). 3 (6): 498–505. Bibcode:2019NatAs...3..498M. doi:10.1038/s41550-019-0716-0. ISSN 2397-3366.
  5. Half-life, decay mode, nuclear spin, and isotopic composition is sourced in:
    Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (2021). „The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties“ (PDF). Chinese Physics C. 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.
  6. Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. (2021). „The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references*“. Chinese Physics C. 45 (3): 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf.
  7. Yamamoto, Masayoshi; Sakaguchi, Aya; Sasaki, Keiichi; Hirose, Katsumi; Igarashi, Yasuhito; Kim, Chang Kyu (January 2006). „Seasonal and spatial variation of atmospheric 210Pb and 7Be deposition: features of the Japan Sea side of Japan“. Journal of Environmental Radioactivity. 86 (1): 110–131. doi:10.1016/j.jenvrad.2005.08.001. PMID 16181712.Yamamoto, Masayoshi; Sakaguchi, Aya; Sasaki, Keiichi; Hirose, Katsumi; Igarashi, Yasuhito; Kim, Chang Kyu (January 2006).
  8. G. Korschinek; A. Bergmaier; T. Faestermann; U. C. Gerstmann (2010). „A new value for the half-life of 10Be by Heavy-Ion Elastic Recoil Detection and liquid scintillation counting“. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 268 (2): 187–191. Bibcode:2010NIMPB.268..187K. doi:10.1016/j.nimb.2009.09.020.
  9. J. Chmeleff; F. von Blanckenburg; K. Kossert; D. Jakob (2010). „Determination of the 10Be half-life by multicollector ICP-MS and liquid scintillation counting“. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 268 (2): 192–199. Bibcode:2010NIMPB.268..192C. doi:10.1016/j.nimb.2009.09.012.
  10. G.A. Kovaltsov; I.G. Usoskin (2010). „A new 3D numerical model of cosmogenic nuclide 10Be production in the atmosphere“. Earth Planet. Sci. Lett. 291 (1–4): 182–199. Bibcode:2010E&PSL.291..182K. doi:10.1016/j.epsl.2010.01.011.
  11. J. Beer; K. McCracken; R. von Steiger (2012). Cosmogenic radionuclides: theory and applications in the terrestrial and space environments. Physics of Earth and Space Environments. 26. Physics of Earth and Space Environments, Springer, Berlin. doi:10.1007/978-3-642-14651-0. ISBN 978-3-642-14650-3.
  12. S.V. Poluianov; G.A. Kovaltsov; A.L. Mishev; I.G. Usoskin (2016). „Production of cosmogenic isotopes 7Be, 10Be, 14C, 22Na, and 36Cl in the atmosphere: Altitudinal profiles of yield functions“. J. Geophys. Res. Atmos. 121 (13): 8125–8136. arXiv:1606.05899. Bibcode:2016JGRD..121.8125P. doi:10.1002/2016JD025034.
  13. Balco, Greg; Shuster, David L. (2009). 26Al-10Be–21Ne burial dating“ (PDF). Earth and Planetary Science Letters. 286 (3–4): 570–575. Bibcode:2009E&PSL.286..570B. doi:10.1016/j.epsl.2009.07.025. Архивирано од изворникот (PDF) на 2015-09-23. Посетено на 2012-12-10.
  14. Paleari, Chiara I.; F. Mekhaldi; F. Adolphi; M. Christl; C. Vockenhuber; P. Gautschi; J. Beer; N. Brehm; T. Erhardt (2022). „Cosmogenic radionuclides reveal an extreme solar particle storm near a solar minimum 9125 years BP“. Nat. Commun. 13 (214): 214. Bibcode:2022NatCo..13..214P. doi:10.1038/s41467-021-27891-4. PMC 8752676 Проверете ја вредноста |pmc= (help). PMID 35017519 Проверете ја вредноста |pmid= (help).
  15. Ohtsuki, T.; Yuki, H.; Muto, M.; Kasagi, J.; Ohno, K. (9 September 2004). „Enhanced Electron-Capture Decay Rate of 7Be Encapsulated in C60 Cages“. Physical Review Letters. 93 (11): 112501. Bibcode:2004PhRvL..93k2501O. doi:10.1103/PhysRevLett.93.112501. PMID 15447332. Посетено на 23 February 2022.