Изотопи на калиумот

Калиумот (₁₉K ) има 25 познати изотопи од 34
K до 57
K како и 31
K, како и непотврден извештај за 59
K.^[1] Три од тие изотопи се природни: двата стабилни облици 39
K (93,3%) и 41
K (6,7%) и многу долгоживотниот радиоизотоп 40
K (0,012%)

Природниот радиоактивен 40
K се распаѓа со време на полураспад од 1,248×10 ⁹ години. 89% од тие распаѓања се до стабилен 40
Ca со бета распаѓање, додека 11% се распаѓаат до 40
Ar или со електронски зафат или со позитронска емисија. Оваа последна гранка на распаѓање има произведено изотопско изобилство на аргон на Земјата, кое во голема мера се разликува од она што се гледа во гасните џинови и ѕвездените спектри. 40
K има најдолго познато време на полураспад од сите позитрон-емитерски нуклиди. Долгото време на полураспад на овој првобитен радиоизотоп е предизвикан од спин забранетиот преод: 40
K има јадрен спин од 4, додека двете негови ќерки на распаѓање се парни-парни изотопи со спин од 0.

40
K се јавува во природниот калиум во доволна количина за да може да се користат големи количини со комерцијални замени со калиум хлорид како радиоактивен извор за прикажување во училници. 40
K е најголемиот извор на природна радиоактивност кај здрави животни и луѓе, дури и повеќе од 14
C. Во човечко тело со маса од 70 кг, се распаѓаат околу 4.400 јадра од 40
K во секунда.^[2]

Распаѓањето на 40
K до 40
Ar се користи во калиум-аргонското датирање на карпите. Минералите се датираат со мерење на концентрацијата на калиум и акумулираната количина на радиогенски 40
Ar. Вообичаено, методот претпоставува дека карпите не содржеле аргон во времето на создавањето и целиот последователен радиогенски аргон (т.е. 40
Ar) бил задржан. 40
K исто така е широко користен како радиоактивен трагач во студиите за атмосферските влијанија врз карпите.

Сите други изотопи на калиумот имаат време на полураспад помало од еден ден, повеќето под една минута. Најмалку стабилен е 31
K, три-протонски емитер откриен во 2019 година. Неговото време на полураспад било измерено дека е пократко од 10 пикосекунди.^[3]^[4]

Стабилните изотопи на калиум се користени за неколку проучувања на нутритивенциклус бидејќи калиумот е макронутриент потребен за живот.^[5]

Список на изотопи

Нуклид^[6] ^{[б 1]}	Z	N	Изотопна маса (Da)^[7] ^{[б 2]}^{[б 3]}	Полураспад ^{[б 4]}	Распаден облик	Изведен изотоп ^{[б 5]}	Спин и парност ^{[б 6]}^{[б 4]}	Природна застапеност (моларен удел)
Нуклид^[6] ^{[б 1]}	Енергија на возбуда^{[б 4]}			Полураспад ^{[б 4]}	Распаден облик	Изведен изотоп ^{[б 5]}	Спин и парност ^{[б 6]}^{[б 4]}	Нормален сразмер	Варијантен опсег
31 K^[3]^[4]	19	12	31,03678(32)#	<10 ps	3p	²⁸S	3/2+#
³⁴K^[8]	19	15	33,998404(18)		p	³³Ar
³⁵K	19	16	34,98800541(55)	175,2(19) ms	β⁺ (99,63%)	³⁵Ar	3/2+
³⁵K	19	16	34,98800541(55)	175,2(19) ms	β⁺, p (0,37%)	³⁴Cl	3/2+
³⁶K	19	17	35,98130189(35)	341(3) ms	β⁺ (99,95%)	³⁶Ar	2+
					β⁺, p (0,048%)	³⁵Cl
					β⁺, α (0,0034%)	³²S
³⁷K	19	18	36,97337589(10)	1,23651(94) s	β⁺	³⁷Ar	3/2+
³⁸K	19	19	37,96908111(21)	7,651(19) min	β⁺	³⁸Ar	3+
^38m1K	130,15(4) keV			924,35(12) ms	β⁺ (99,97%)	³⁸Ar	0+
^38m1K	130,15(4) keV			924,35(12) ms	IT (0,0330%)	³⁸K	0+
^38m2K	3458,10(17) keV			21,95(11) μs	IT	³⁸K	(7)+
³⁹K	19	20	38,9637064848(49)	Стабилен			3/2+	0,932581(44)
⁴⁰K^{[n 1]}^{[n 2]}	19	21	39,963998165(60)	1,248(3)×10⁹ y	β⁻ (89,28%)	⁴⁰Ca	4−	1,17(1)×10⁻⁴
					EC (10,72%)	⁴⁰Ar
					β⁺ (0,001%)^[9]	⁴⁰Ar
^40mK	1643,638(11) keV			336(12) ns	IT	⁴⁰K	0+
⁴¹K	19	22	40,9618252561(40)	Стабилен			3/2+	0,067302(44)
⁴²K	19	23	41,96240231(11)	12,355(7) h	β⁻	⁴²Ca	2−	Траги^{[n 3]}
⁴³K	19	24	42,96073470(44)	22,3(1) h	β⁻	⁴³Ca	3/2+
^43mK	738,30(6) keV			200(5) ns	IT	⁴³K	7/2−
⁴⁴K	19	25	43,96158698(45)	22,13(19) min	β⁻	⁴⁴Ca	2−
⁴⁵K	19	26	44,96069149(56)	17,8(6) min	β⁻	⁴⁵Ca	3/2+
⁴⁶K	19	27	45,96198158(78)	96,30(8) s	β⁻	⁴⁶Ca	2−
⁴⁷K	19	28	46,9616616(15)	17,38(3) s	β⁻	⁴⁷Ca	1/2+
⁴⁸K	19	29	47,96534118(83)	6,83(14) s	β⁻ (98,86%)	⁴⁸Ca	1−
⁴⁸K	19	29	47,96534118(83)	6,83(14) s	β⁻, n (1,14%)	⁴⁷Ca	1−
⁴⁹K	19	30	48,96821075(86)	1,26(5) s	β⁻, n (86%)	⁴⁸Ca	1/2+
⁴⁹K	19	30	48,96821075(86)	1,26(5) s	β⁻ (14%)	⁴⁹Ca	1/2+
⁵⁰K	19	31	49,9723800(83)	472(4) ms	β⁻ (71,4%)	⁵⁰Ca	0−
					β⁻, n (28,6%)	⁴⁹Ca
					β⁻, 2n?	⁴⁸Ca
^50mK	172,0(4) keV			125(40) ns	IT	⁵⁰K	(2−)
⁵¹K	19	32	50,975828(14)	365(5) ms	β⁻, n (65%)	⁵⁰Ca	3/2+
					β⁻ (35%)	⁵¹Ca
					β⁻, 2n?	⁴⁹Ca
⁵²K	19	33	51,981602(36)	110(4) ms	β⁻, n (72,2%)	⁵¹Ca	2−#
					β⁻ (25,5%)	⁵²Ca
					β⁻, 2n (2,3%)	⁵⁰Ca
⁵³K	19	34	52,98680(12)	30(5) ms	β⁻, n (64%)	⁵²Ca	3/2+
					β⁻ (26%)	⁵³Ca
					β⁻, 2n (10%)	⁵¹Ca
⁵⁴K	19	35	53,99447(43)#	10(5) ms	β⁻	⁵⁴Ca	2−#
					β⁻, n?	⁵³Ca
					β⁻, 2n?	⁵²Ca
⁵⁵K	19	36	55,00051(54)#	10# ms [>620 ns]	β⁻?	⁵⁵Ca	3/2+#
					β⁻, n?	⁵⁴Ca
					β⁻, 2n?	⁵⁴Ca
⁵⁶K	19	37	56,00857(64)#	5# ms [>620 ns]	β⁻?	⁵⁶Ca	2−#
					β⁻, n?	⁵⁵Ca
					β⁻, 2n?	⁵⁴Ca
⁵⁷K	19	38	57,01517(64)#	2# ms [>400 ns]	β⁻?	⁵⁷Ca	3/2+#
					β⁻, n?	⁵⁶Ca
					β⁻, 2n?	⁵⁵Ca
⁵⁹K^[1]^{[n 4]}	19	40	59,03086(86)#	1# ms [>400 ns]	β⁻?	⁵⁹Ca	3/2+#
					β⁻, n?	⁵⁸Ca
					β⁻, 2n?	⁵⁷Ca
прегледај

↑ ^mK – Возбуден јадрен изомер.
↑ ( ) – Неизвесноста (1σ) е дадена во концизен облик во загради по соодветните последни цифри.
↑ # – Атомска маса означена со #: вредноста и неизвесноста не се само изведени само од опитни податоци, туку барем делумно од трендови од масената површина (TMS).
↑ ^4,0 ^4,1 ^4,2 # – Вредностите означени со # не се само изведени од опитни податоци, туку барем делумно и од трендови во соседните нуклиди (TNN).
↑ Задебелен симбол како изведен – Изведениот производ е стабилен.
↑ ( ) спинова вредност – Означува спин со слаби зададени аргументи.

Белешки

↑ Се користи при калиум-аргонско датирање
↑ Првобитен радиоизотоп
↑ Распаден производ на ⁴²Ar
↑ Откритието на овој изотоп не е потврдено.

Наводи

↑ ^1,0 ^1,1 Neufcourt, Léo; Cao, Yuchen; Nazarewicz, Witold; и др. (14 February 2019). „Neutron Drip Line in the Ca Region from Bayesian Model Averaging“. Physical Review Letters. 122 (6): 062502. arXiv:1901.07632. Bibcode:2019PhRvL.122f2502N. doi:10.1103/PhysRevLett.122.062502. PMID 30822058.
↑ „Radioactive Human Body“. Посетено на 2011-05-18.
↑ ^3,0 ^3,1 „A peculiar atom shakes up assumptions of nuclear structure“. Nature. 573 (7773): 167. 6 September 2019. Bibcode:2019Natur.573T.167.. doi:10.1038/d41586-019-02655-9. PMID 31506620.
↑ ^4,0 ^4,1 Kostyleva, D.; и др. (2019). „Towards the Limits of Existence of Nuclear Structure: Observation and First Spectroscopy of the Isotope ³¹K by Measuring Its Three-Proton Decay“. Physical Review Letters. 123 (9): 092502. arXiv:1905.08154. Bibcode:2019PhRvL.123i2502K. doi:10.1103/PhysRevLett.123.092502. PMID 31524489.
↑ „Soil potassium isotope composition during four million years of ecosystem development in Hawai'i“. par.nsf.gov. June 2022.
↑ 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.
↑ 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.
↑ Dronchi, N,; Charity, R, J,; Sobotka, L, G,; Brown, B, A,; Weisshaar, D,; Gade, A,; Brown, K, W,; Reviol, W,; Bazin, D,; Farris, P, J,; Hill, A, M,; Li, J,; Longfellow, B,; Rhodes, D,; Paneru, S, N,; Gillespie, S, A,; Anthony, A, K,; Rubino, E,; Biswas, S, (2024-09-12). „Evolution of shell gaps in the neutron-poor calcium region from invariant-mass spectroscopy of ^37,38Sc, ³⁵Ca, and ³⁴K“. Physical Review C. 110 (3). doi:10,1103/PhysRevC,110,L031302 Проверете ја вредноста |doi= (help). ISSN 2469-9985.CS1-одржување: излишна интерпункција (link)
↑ Engelkemeir, D, W,; Flynn, K, F,; Glendenin, L, E, (1962). „Positron Emission in the Decay of K40“. Physical Review. 126 (5): 1818. Bibcode:1962PhRv,,126,1818E Проверете го |bibcode= value (help). doi:10,1103/PhysRev,126,1818 Проверете ја вредноста |doi= (help).CS1-одржување: излишна интерпункција (link)

[7] K – Возбуден јадрен изомер.

[9] ( ) – Неизвесноста (1σ) е дадена во концизен облик во загради по соодветните последни цифри.

[TMS-10] # – Атомска маса означена со #: вредноста и неизвесноста не се само изведени само од опитни податоци, туку барем делумно од трендови од масената површина (TMS).

[TNN-11] 4,0 ^4,1 ^4,2 # – Вредностите означени со # не се само изведени од опитни податоци, туку барем делумно и од трендови во соседните нуклиди (TNN).

[12] Задебелен симбол како изведен – Изведениот производ е стабилен.

[13] ( ) спинова вредност – Означува спин со слаби зададени аргументи.

[15] Се користи при калиум-аргонско датирање

[16] Првобитен радиоизотоп

[c-18] Распаден производ на ⁴²Ar

[19] Откритието на овој изотоп не е потврдено.

[neufcourt2019-1] 1,0 ^1,1 Neufcourt, Léo; Cao, Yuchen; Nazarewicz, Witold; и др. (14 February 2019). „Neutron Drip Line in the Ca Region from Bayesian Model Averaging“. Physical Review Letters. 122 (6): 062502. arXiv:1901.07632. Bibcode:2019PhRvL.122f2502N. doi:10.1103/PhysRevLett.122.062502. PMID 30822058.

[2] „Radioactive Human Body“. Посетено на 2011-05-18.

[31K-1-3] 3,0 ^3,1 „A peculiar atom shakes up assumptions of nuclear structure“. Nature. 573 (7773): 167. 6 September 2019. Bibcode:2019Natur.573T.167.. doi:10.1038/d41586-019-02655-9. PMID 31506620.

[31K-2-4] 4,0 ^4,1 Kostyleva, D.; и др. (2019). „Towards the Limits of Existence of Nuclear Structure: Observation and First Spectroscopy of the Isotope ³¹K by Measuring Its Three-Proton Decay“. Physical Review Letters. 123 (9): 092502. arXiv:1905.08154. Bibcode:2019PhRvL.123i2502K. doi:10.1103/PhysRevLett.123.092502. PMID 31524489.

[5] „Soil potassium isotope composition during four million years of ecosystem development in Hawai'i“. par.nsf.gov. June 2022.

[6] 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.

[8] 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.

[14] Dronchi, N,; Charity, R, J,; Sobotka, L, G,; Brown, B, A,; Weisshaar, D,; Gade, A,; Brown, K, W,; Reviol, W,; Bazin, D,; Farris, P, J,; Hill, A, M,; Li, J,; Longfellow, B,; Rhodes, D,; Paneru, S, N,; Gillespie, S, A,; Anthony, A, K,; Rubino, E,; Biswas, S, (2024-09-12). „Evolution of shell gaps in the neutron-poor calcium region from invariant-mass spectroscopy of ^37,38Sc, ³⁵Ca, and ³⁴K“. Physical Review C. 110 (3). doi:10,1103/PhysRevC,110,L031302 Проверете ја вредноста |doi= (help). ISSN 2469-9985.CS1-одржување: излишна интерпункција (link)

[17] Engelkemeir, D, W,; Flynn, K, F,; Glendenin, L, E, (1962). „Positron Emission in the Decay of K40“. Physical Review. 126 (5): 1818. Bibcode:1962PhRv,,126,1818E Проверете го |bibcode= value (help). doi:10,1103/PhysRev,126,1818 Проверете ја вредноста |doi= (help).CS1-одржување: излишна интерпункција (link)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[б 1]

[7]

[б 2]

[б 3]

[б 4]

[б 5]

[б 6]

[8]

[n 1]

[n 2]

[9]

[n 3]

[n 4]

п р у Изотопи на хемиските елементи
1 H																	2 He
3 Li	4 Be											5 B	6 C	7 N	8 O	9 F	10 Ne
11 Na	12 Mg											13 Al	14 Si	15 P	16 S	17 Cl	18 Ar
19 K	20 Ca	21 Sc	22 Ti	23 V	24 Cr	25 Mn	26 Fe	27 Co	28 Ni	29 Cu	30 Zn	31 Ga	32 Ge	33 As	34 Se	35 Br	36 Kr
37 Rb	38 Sr	39 Y	40 Zr	41 Nb	42 Mo	43 Tc	44 Ru	45 Rh	46 Pd	47 Ag	48 Cd	49 In	50 Sn	51 Sb	52 Te	53 I	54 Xe
55 Cs	56 Ba		72 Hf	73 Ta	74 W	75 Re	76 Os	77 Ir	78 Pt	79 Au	80 Hg	81 Tl	82 Pb	83 Bi	84 Po	85 At	86 Rn
87 Fr	88 Ra		104 Rf	105 Db	106 Sg	107 Bh	108 Hs	109 Mt	110 Ds	111 Rg	112 Cn	113 Nh	114 Fl	115 Mc	116 Lv	117 Ts	118 Og

		57 La	58 Ce	59 Pr	60 Nd	61 Pm	62 Sm	63 Eu	64 Gd	65 Tb	66 Dy	67 Ho	68 Er	69 Tm	70 Yb	71 Lu
		89 Ac	90 Th	91 Pa	92 U	93 Np	94 Pu	95 Am	96 Cm	97 Bk	98 Cf	99 Es	100 Fm	101 Md	102 No	103 Lr
Таблица на нуклиди