Care sunt descompunerea radioactivă și timpul de înjumătățire a izotopilor de litiu?

Toate litiu atomii au trei protonii dar ar putea avea între zero și nouă neutronii. Sunt zece cunoscuți izotopi de litiu, de la Li-3 la Li-12. Multe izotopi de litiu au mai multe căi de descompunere, în funcție de energia generală a nucleului și de numărul său cuantic unghiular total. Deoarece raportul izotopilor naturali variază considerabil în funcție de locul unde s-a obținut o probă de litiu, greutatea atomică standard a elementului este exprimată cel mai bine ca un interval (adică 6.9387 până la 6.9959), mai degrabă decât un singur valoare.

Izotopul de litiu Timp de înjumătățire și degradare

Acest tabel listează izotopii cunoscuți ai litiului, timpul lor de înjumătățire și tipul de descompunere radioactivă. Izotopii cu scheme de descompunere multiple sunt reprezentate de o serie de valori de înjumătățire între cea mai scurtă și cea mai lungă perioadă de înjumătățire pentru acel tip de degradare.

instagram viewer
Izotop Jumătate de viață Descompunere
Li-3 -- p
Li-4 4,9 x 10-23 secunde - 8,9 x 10-23 secunde p
Li-5 5,4 x 10-22 secunde p
Li-6 Grajd
7,6 x 10-23 secunde - 2,7 x 10-20 secunde
N / A
α, 3H, IT, n, p posibil
Li-7 Grajd
7,5 x 10-22 secunde - 7,3 x 10-14 secunde
N / A
α, 3H, IT, n, p posibil
Li-8 0,8 secunde
8,2 x 10-15 secunde
1,6 x 10-21 secunde - 1,9 x 10-20 secunde
β-
ACEASTA
n
Li-9 0,2 secunde
7,5 x 10-21 secunde
1,6 x 10-21 secunde - 1,9 x 10-20 secunde
β-
n
p
Li-10 necunoscut
5,5 x 10-22 secunde - 5,5 x 10-21 secunde
n
γ
Li-11 8,6 x 10-3 secunde β-
Li-12 1 x 10-8 secunde n
  • α degradare alfa
  • β- beta-descompunere
  • γ foton gamma
  • 3H nucleu hidrogen-3 sau nucleu de tritiu
  • ACEASTA tranziție izomerică
  • n emisie de neutroni
  • p emisie de protoni

Tabel de referință: Baza de date ENSDF a Agenției Internaționale pentru Energie Atomică (oct. 2010)

Litiu-3

Litiu-3 devine heliu-2 prin emisie de protoni.

Litiu-4

Litiu-4 se descompune aproape instantaneu (yoctosecunde) prin emisie de protoni în heliu-3. De asemenea, se formează ca intermediar în alte reacții nucleare.

Litiu-5

Litiu-5 se descompune prin emisia de protoni în heliu-4.

Litiu-6

Litiu-6 este unul dintre cele două izotopi stabile ale litiului. Cu toate acestea, are o stare metastabilă (Li-6m) care suferă o tranziție izomeră la litiu-6.

Litiu-7

Litiu-7 este al doilea izotop stabil al litiului și cel mai abundent. Li-7 reprezintă aproximativ 92,5 la sută din litiu natural. Datorită proprietăților nucleare ale litiului, acesta este mai puțin abundent în univers decât heliu, beriliu, carbon, azot sau oxigen.

Litiu-7 este utilizat în fluorura de litiu topită a reactoarelor de sare topite. Litiu-6 are o secțiune mare de absorbție a neutronilor (940 hambare) în comparație cu cea a litiului-7 (45 milibarni), deci litiu-7 trebuie separat de ceilalți izotopi naturali înainte de utilizarea în reactor. Litiu-7 este de asemenea utilizat pentru alcalinizarea lichidului de răcire în reactoarele cu apă sub presiune. Se știe că litiu-7 conține pe scurt particule lambda în nucleul său (spre deosebire de complementul obișnuit al doar protonilor și neutronilor).

Litiu-8

Litiu-8 se descompune în beriliu-8.

Litiu-9

Litiu-9 se descompune în beriliu-9 prin beta-minus, se reduce la aproximativ jumătate din timp și prin emisiile de neutroni cealaltă jumătate a timpului.

Litiu-10

Litiu-10 se descompune prin emisia de neutroni în Li-9.

Atomii Li-10 pot exista în cel puțin două stări metastabile: Li-10m1 și Li-10m2.

Litiu-11

Se crede că litiu-11 are un nucleu halo. Ce înseamnă că fiecare atom are un nucleu care conține trei protoni și opt neutroni, dar doi dintre neutroni orbitează protonii și alți neutroni. Li-11 se descompune prin emisia beta în Be-11.

Litiu-12

Litiu-12 scade rapid prin emisia de neutroni în Li-11.

surse

  • Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). "Evaluarea NUBASE2016 a proprietăților nucleare". Fizica chineză C. 41 (3): 030001. doi: 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001
  • Emsley, John (2001). Blocurile naturii: un ghid A-Z pentru elemente. Presa Universitatii Oxford. pp. 234–239. ISBN 978-0-19-850340-8.
  • Holden, Norman E. (Ianuarie-februarie 2010). "Impactul epuizării 6Li privind greutatea atomică standard a litiului". Chimie Internațională. Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată. Voi. 32 Nr. 1.
  • Meija, Juris; și colab. (2016). "Greutăți atomice ale elementelor 2013 (Raport tehnic IUPAC)". Chimie pură și aplicată. 88 (3): 265–91. doi: 10.1515 / pac-2015-0305
  • Wang, M.; Audi, G.; Kondev, F. G.; Huang, W. J.; Naimi, S..; Xu, X. (2017). „Evaluarea masei atomice AME2016 (II). Tabele, grafice și referințe ". Fizica chineză C. 41 (3): 030003–1—030003–442. doi: 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030003