Прејди на содржината

Изотопи на осмиум

Од Википедија — слободната енциклопедија

Осмиумот (76Os) има седум природни изотопи, од кои пет се стабилни: 187Os, 188Os, 189Os, 190Os и (најзастапени) 192Os. Другите природни изотопи, 184Os и 186Os, имаат исклучително долг пeриод на полураспад (1,12×1013 години и 2×1015 години, соодветно) и за практични цели може да се сметаат и за стабилни. 187Os е ќерка на 187Re ( пeриод на полураспадпeриод на полураспад 4,12×1010 години) и најчесто се мери во сооднос 187Os/188Os. Овој сооднос, како и соодносот 187Re/188Os, се користат многу во датирањето на копнените, како и на метеорските карпи. Исто така, се користи за мерење на интензитетот на континенталното атмосферски влијанија во текот на геолошкото време и за одредување на минималната возраст за стабилизација на корените на мантија на континенталните кратони. Сепак, најзабележителната примена на Os во датирањето е во врска со иридиумот, за да се анализира слојот од шокиран кварц долж кредноа-палеогенската граница што го означува изумирањето на диносаурусите пред 66 милиони години. Изотопски чистиот 192Os, кога би бил достапен, би бил најгустиот стабилен материјал на земјата со 22,80 грама на кубен сантиметар.

Природниот осмиум се состои од мешавина од седум изотопи. Пет од нив се стабилни:

187Os (изотопско изобилство 1,96%)

188Os (изотопско изобилство 13,24%)

189Os (изотопско изобилство 16,15%)

190Os (изотопско изобилство 26,26%)

192Os (изотопско изобилство 40,78%)

Исто така, постојат 31 вештачки радиоизотопи,[1] од кои најдолготрајниот е 194Os со пeриод на полураспад од шест години; сите други имаат пeриод на полураспад под 93 дена. Исто така, постојат десет познатии јадрени изомери, од кои најдолготрајниот е 191mOs со пeриод на полураспад од 13,10 часа. Сите изотопи и јадрени изомери на осмиумот се или радиоактивни или набљудувачки стабилни, што значи дека се предвидува дека се радиоактивни, но не е забележано вистинско распаѓање.

Употреба на изотопи на осмиум

[уреди | уреди извор]

Изотопскиот однос на осмиум-187 и осмиум-188 (187Os/188Os) може да се користи како прозорец кон геохемиските промени низ историјата на океанот.[2] Просечниот однос на морски 187Os/188Os во океаните е 1,06.[2] Оваа вредност претставува рамнотежа на континентално изведените речни влезови на Os со сооднос 187Os/ 188Os од ~ 1,3, и земјин плашт /вонземски влезови со сооднос 187 Os/188 Os од ~ 0,13.[2] Како потомок на 187Re,187Os може радиогенски да се формира со бета распаѓање.[3] Ова распаѓање всушност го потиснал соодносот 187Os/188Os на масовната силикатна земја (Земјата минус јадрото ) за 33%.[4] Ова е она што ја поттикнува разликата во односот 187Os/188 Os што гогледаме помеѓу континенталните материјали и материјалот од обвивката. Карпите од земјината кора имаат многу повисоко ниво на Re, кое полека се деградира на 187Os, зголемувајќи го соодносот.[3] Меѓутоа, во мантија, нерамномерниот одговор на Re и Os резултира со тоа што овие обвивки, а стопените материјали се исцрпуваат во Re, и не дозволуваат тие да акумулираат 187Os како континенталниот материјал.[3] Внесувањето на двата материјали во морската средина резултира со забележани 187Os/188 Os од океаните и многу флуктуирале во текот на историјата на нашата планета. Овие промени во изотопските вредности на морскиот Os може да се забележат во морскиот талог што се депонира, и Ова им овозможува на истражувачите да направат проценки за атмосферските текови, идентификување на базалтниот вулканизам од поплава и настаните од влијанието кои можеби предизвикале некои од нашите најголеми масовни изумирања. Записот за изотоп на морскиот седимент Os е користи границата KT на пример.[5] Влијанието на ова ~ 10км аастероид масовно го променило 187Os/ 188 Os потписот на морските седименти во тоа време. Со просечните вонземски 187Os/188 Os од ~ 0,13 и огромната количина на Os, ова влијание придонесе (што е еквивалентно на 600.000 години денешни речни влезови) ја намали глобалната морска вредност од 187Os/188 Os од ~0,45 на ~0,2.[2]

Односите на изотопи на Os може исто така да се користат како сигнал за антропогено влијание.[6] Истите соодноси 187Os/188 Os кои се вообичаени во геолошките поставки може да се користат за да се измери додавањето на антропогени Os преку работи како каталитички конвертори.[6] Додека се покажало дека каталитичките конвертори драстично ја намалуваат емисијата на NO x и CO, тие ги воведуваат елементите на животната средина.[6] Други извори на антропогени ОС вклучуваат согорување на фосилни горива, топење на руда на хром и топење на некои сулфидни руди. Во една студија, бил оценет ефектот на издувните гасови од автомобилот врз морскиот Os систем. Издувнитегасови на автомобилот 187Os/188 Os се забележани да бидат ~ 0,2 (слично на влезовите од вонземјани и изведени од мантија) што е многу исцрпено (3, 7). Ефектот на антропогениот Os може најдобро да се види со споредување на односот на водните Os и локалните седименти или подлабокитеводи. Ударените површински води имаат тенденција да имаат исцрпени вредности во споредба со длаабоките океани и седимнти над границата на она што се очекува од космичките влезови.[6] Се смета дека ова зголемување на ефектот се должи на воведувањето на антропогени воздушни Os во врнежите.

Долгиот период на полураспаѓање од 184Os во однос на распаѓањето на алфа до 180W е предложен како метод за радиометриско датирање за карпи богати со осмиум или за диференцијација на планетарно јадро.[7][8]

Список на изотопи

[уреди | уреди извор]
Нуклид[9]
[б 1]		 Z N Изотопна маса (Da)[10]
[б 2][б 3]		 Полураспад
[б 4]		 Распаден
облик
[б 5]		 Изведен
изотоп
[б 6][б 7]		 Спин и
парност
[б 8][б 9]		 Природна застапеност (моларен удел)
Енергија на возбуда Нормален сразмер Варијантен опсег
160Os[11] 76 84 97+97
32 us		 α 156W 0+
160mOs[11] 1844(18) keV 41+15
9 us		 α 156W 8+
161Os 76 85 160.98905(43)# 0.64(6) ms α 157W (7/2–)
162Os 76 86 161.98443(32)# 2.1(1) ms α 158W 0+
163Os 76 87 162.98246(32)# 5.7(5) ms α 159W 7/2–
β+ ? 163Re
164Os 76 88 163.97807(16) 21(1) ms α (96%) 160W 0+
β+ (4%) 164Re
165Os 76 89 164.97665(22)# 71(3) ms α (90%) 161W (7/2–)
β+ (10%) 165Re
166Os 76 90 165.972698(19) 213(5) ms α (83%) 162W 0+
β+ (17%) 166Re
167Os 76 91 166.971552(87) 839(5) ms α (51%) 163W 7/2–
β+ (49%) 167Re
167mOs 434.3(11) keV 0.672(7) μs IT 167Os 13/2+
168Os 76 92 167.967799(11) 2.1(1) s β+ (57%) 168Re 0+
α (43%) 164W
169Os 76 93 168.967018(28) 3.46(11) s β+ (86.3%) 169Re (5/2–)
α (13.7%) 165W
170Os 76 94 169.963579(10) 7.37(18) s β+ (90.5%) 170Re 0+
α (9.5%) 166W
171Os 76 95 170.963180(20) 8.3(2) s β+ (98.20%) 171Re (5/2−)
α (1.80%) 167W
172Os 76 96 171.960017(14) 19.2(9) s β+ (98.81%) 172Re 0+
α (1.19%) 168W
173Os 76 97 172.959808(16) 22.4(9) s β+ (99.6%) 173Re 5/2–
α (0.4%) 169W
174Os 76 98 173.957063(11) 44(4) s β+ (99.98%) 174Re 0+
α (.024%) 170W
175Os 76 99 174.956945(13) 1.4(1) min β+ 175Re (5/2−)
176Os 76 100 175.954770(12) 3.6(5) min β+ 176Re 0+
177Os 76 101 176.954958(16) 3.0(2) min β+ 177Re 1/2−
178Os 76 102 177.953253(15) 5.0(4) min β+ 178Re 0+
179Os 76 103 178.953816(17) 6.5(3) min β+ 179Re 1/2–
179m1Os 145.41(12) keV ~500 ns IT 179Os (7/2)–
179m2Os 243.0(8) keV 783(14) ns IT 179Os (9/2)+
180Os 76 104 179.952382(17) 21.5(4) min β+ 180Re 0+
181Os 76 105 180.953247(27) 105(3) min β+ 181Re 1/2−
181m1Os 49.20(14) keV 2.7(1) min β+ 181Re 7/2−
181m2Os 156.91(15) keV 262(6) ns IT 181Os 9/2+
182Os 76 106 181.952110(23) 21.84(20) h EC 182Re 0+
182m1Os 1831.4(3) keV 780(70) μs IT 182Os 8–
182m2Os 7049.5(4) keV 150(10) ns IT 182Os 25+
183Os 76 107 182.953125(53) 13.0(5) h β+ 183Re 9/2+
183mOs 170.73(7) keV 9.9(3) h β+ (85%) 183Re 1/2−
IT (15%) 183Os
184Os[n 1] 76 108 183.95249292(89) 1.12(23)×1013 y α[n 2] 180W 0+ 2(2)×10−4
185Os 76 109 184.95404597(89) 92.95(9) d EC 185Re 1/2−
185m1Os 102.37(11) keV 3.0(4) μs IT 185Os 7/2−
185m2Os 275.53(12) keV 0.78(5) μs IT 185Os 11/2+
186Os[n 1] 76 110 185.95383757(82) 2.0(11)×1015 y α 182W 0+ 0.0159(64)
187Os[n 3] 76 111 186.95574957(79) Observationally Stable[n 4] 1/2− 0.0196(17)
187m1Os 100.45(4) keV 112(6) ns IT 187Os 7/2−
187m2Os 257.10(7) keV 231(2) μs IT 187Os 11/2+
188Os[n 3] 76 112 187.95583729(79) Observationally Stable[n 5] 0+ 0.1324(27)
189Os 76 113 188.95814595(72) Observationally Stable[n 6] 3/2− 0.1615(23)
189mOs 30.82(2) keV 5.81(10) h IT 189Os 9/2−
190Os 76 114 189.95844544(70) Observationally Stable[n 7] 0+ 0.2626(20)
190mOs 1705.7(1) keV 9.86(3) min IT 190Os 10−
191Os 76 115 190.96092811(71) 14.99(2) d β− 191Ir 9/2−
191mOs 74.382(3) keV 13.10(5) h IT 191Os 3/2−
192Os 76 116 191.9614788(25) Observationally Stable[n 8] 0+ 0.4078(32)
192m1Os 2015.40(11) keV 5.94(9) s IT 192Os 10−
β−? 192Ir
192m2Os 4580.3(10) keV 205(7) ns IT 192Os (20+)
193Os 76 117 192.9641496(25) 29.830(18) h β− 193Ir 3/2−
193mOs 315.6(3) keV 121(28) ns IT 192Os (9/2−)
194Os 76 118 193.9651794(26) 6.0(2) y β− 194Ir 0+
195Os 76 119 194.968318(60) 6.5(11) min β− 195Ir (3/2−)
195mOs 427.8(3) keV 47(3) s IT 195Os (13/2+)
β−? 195Ir
196Os 76 120 195.969643(43) 34.9(2) min β− 196Ir 0+
197Os 76 121 196.97308(22)# 93(7) s β− 197Ir 5/2−#
198Os 76 122 197.97466(22)# 125(28) s β− 198Ir 0+
199Os 76 123 198.97824(22)# 6(3) s β− 199Ir 5/2−#
200Os 76 124 199.98009(32)# 7(4) s β− 200Ir 0+
201Os 76 125 200.98407(32)# 3# s [>300ns] β−? 201Ir 1/2−#
202Os 76 126 201.98655(43)# 2# s [>300ns] β−? 202Ir 0+
203Os 76 127 202.99220(43)# 300# ms [>300ns] β−? 203Ir 9/2+#
β− n? 202Ir
 прегледај 
  1. ↑ mOs – 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. ↑ Задебелен полураспад – речиси стабилен, период на полураспад подолг од староста на вселената.
  5. ↑ Облици на распад:
    EC:Електронски зафат
    IT:Јадрен преод
    p:Протонски распад
  6. ↑ Задебелен закосен симбол како изведен – Изведениот производ е речиси производ.
  7. ↑ Задебелен симбол како изведен – Изведениот производ е стабилен.
  8. ↑ ( ) спинова вредност – Означува спин со слаби зададени аргументи.
  9. ↑ # – Вредностите означени со # не се само изведени од опитни податоци, туку барем делумно и од трендови во соседните нуклиди (TNN).

Наводи

[уреди | уреди извор]
  1. ↑ Flegenheimer, Juan (2014). „The mystery of the disappearing isotope“. Revista Virtual de Química. 6: 1139–1142. doi:10.5935/1984-6835.20140073.
  2. 1 2 3 4 Peucker-Ehrenbrink, B.; Ravizza, G. (2000). „The marine osmium isotope record“. Terra Nova. 12 (5): 205–219. Bibcode:2000TeNov..12..205P. doi:10.1046/j.1365-3121.2000.00295.x.
  3. 1 2 3 Esser, Bradley K.; Turekian, Karl K. (1993). „The osmium isotopic composition of the continental crust“. Geochimica et Cosmochimica Acta. 57 (13): 3093–3104. Bibcode:1993GeCoA..57.3093E. doi:10.1016/0016-7037(93)90296-9.
  4. ↑ Hauri, Erik H. (2002). „Osmium Isotopes and Mantle Convection“ (PDF). Philosophical Transactions: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 360 (1800): 2371–2382. Bibcode:2002RSPTA.360.2371H. doi:10.1098/rsta.2002.1073. JSTOR 3558902. PMID 12460472.
  5. ↑ Selby, D.; Creaser, R. A. (2005). „Direct Radiometric Dating of Hydrocarbon Deposits Using Rhenium-Osmium Isotopes“. Science. 308 (5726): 1293–1295. Bibcode:2005Sci...308.1293S. doi:10.1126/science.1111081. PMID 15919988.
  6. 1 2 3 4 Chen, C.; Sedwick, P. N.; Sharma, M. (2009). „Anthropogenic osmium in rain and snow reveals global-scale atmospheric contamination“. Proceedings of the National Academy of Sciences. 106 (19): 7724–7728. Bibcode:2009PNAS..106.7724C. doi:10.1073/pnas.0811803106. PMC 2683094. PMID 19416862.
  7. ↑ Cook, David L.; Kruijer, Thomas S.; Leya, Ingo; Kleine, Thorsten (September 2014). „Cosmogenic 180W variations in meteorites and re-assessment of a possible 184Os–180W decay system“. Geochimica et Cosmochimica Acta. 140: 160–176. doi:10.1016/j.gca.2014.05.013.
  8. ↑ Cook, David L.; Smith, Thomas; Leya, Ingo; Hilton, Connor D.; Walker, Richard J.; Schönbächler, Maria (September 2018). „Excess 180W in IIAB iron meteorites: Identification of cosmogenic, radiogenic, and nucleosynthetic components“. Earth Planet Sci Lett. 503: 29–36. doi:10.1016/j.epsl.2018.09.021. PMC 6398611.
  9. ↑ 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.
  10. ↑ 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.
  11. 1 2 Briscoe, A. D.; Page, R. D.; Uusitalo, J.; и др. (2023). „Decay spectroscopy at the two-proton drip line: Radioactivity of the new nuclides 160Os and 156W“. Physics Letters B. 47 (138310). doi:10.1016/j.physletb.2023.138310. hdl:10272/23933.
  1. 1 2 primordial radionuclide
  2. ↑ Theorized to also undergo β+β+ decay to 184W
  3. 1 2 Used in rhenium-osmium dating
  4. ↑ Believed to undergo α decay to 183W with a half-life over 3.2×1015 years
  5. ↑ Believed to undergo α decay to 184W with a half-life over 3.3×1018 years
  6. ↑ Believed to undergo α decay to 185W with a half-life over 3.3×1015 years
  7. ↑ Believed to undergo α decay to 186W with a half-life over 1.2×1019 years
  8. ↑ Believed to undergo α decay to 188W or β−β− decay to 192Pt with a half-life over 5.3×1019 years
Грешка во наводот: Има ознаки <ref> за група именувана како „n“, но нема соодветна ознака <references group="n"/>.
Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Изотопи_на_осмиум&oldid=5397972“