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Isótopos de argón

El argón ( 18 Ar) tiene 26 isótopos conocidos , del 29 Ar al 54 Ar y 1 isómero ( 32m Ar), de los cuales tres son estables ( 36 Ar, ​​38 Ar y 40 Ar). En la Tierra, el 40 Ar constituye el 99,6% del argón natural. Los isótopos radiactivos de vida más larga son 39 Ar con una vida media de 268 años, 42 Ar con una vida media de 32,9 años y 37 Ar con una vida media de 35,04 días. Todos los demás isótopos tienen vidas medias de menos de dos horas y la mayoría de menos de un minuto. El menos estable es el 29 Ar con una vida media de aproximadamente4 × 10 −20 segundos. [4]

El 40 K de origen natural , con una vida media de 1.248 × 109 años, decae a 40 Ar estable por captura de electrones (10,72%) y por emisión de positrones (0,001%), y también se transforma a 40 Caestable mediante desintegración beta (89,28%). Estas propiedades y proporciones se utilizan para determinar la edad de las rocas mediante la datación con potasio y argón . [5]

A pesar de que el 40 Ar queda atrapado en muchas rocas, puede liberarse mediante fusión, trituración y difusión. Casi todo el argón en la atmósfera de la Tierra es producto de la desintegración de 40 K, ya que el 99,6% del argón atmosférico de la Tierra es 40 Ar, mientras que en el Sol y presumiblemente en las nubes primordiales de formación de estrellas, el argón se compone de <15% de 38 Ar y principalmente (85%) 36 Ar. De manera similar, la proporción de los tres isótopos 36 Ar: 38 Ar: 40 Ar en las atmósferas de los planetas exteriores se mide en 8400:1600:1. [6]

En la atmósfera terrestre , el 39 Ar radiactivo (vida media de 268(8) años) se produce por la actividad de los rayos cósmicos , principalmente a partir del 40 Ar. En el entorno subterráneo, también se produce mediante captura de neutrones por 39 K o emisión alfa por calcio . Se mide que el contenido de 39 Ar en argón natural es de (8,0 ± 0,6) × 10 −16 g/g, o (1,01 ± 0,08) Bq/kg de 36, 38, 40 Ar. [7] El contenido de 42 Ar (vida media de 33 años) en la atmósfera terrestre es inferior a 6×10 −21 partes por parte de 36, 38, 40 Ar. [8] Muchos esfuerzos requieren argón empobrecido en los isótopos cosmogénicos , conocido como argón empobrecido. [9] Los isótopos radiactivos más ligeros pueden descomponerse en diferentes elementos (normalmente cloro ), mientras que los más pesados ​​se descomponen en potasio .

36 Ar, ​​en forma de hidruro de argón , se detectó en el remanente de supernova de la Nebulosa del Cangrejo durante 2013. [10] [11] Esta fue la primera vez que se detectó una molécula noble en el espacio exterior . [10] [11]

El 37 Ar radiactivo es un radionúclido sintético que se crea a partir de la captura de neutrones por el 40 Ca seguida de una emisión de partículas alfa como resultado de explosiones nucleares subterráneas . Tiene una vida media de 35 días. [5]

Lista de isótopos

  1. ^ m Ar - Isómero nuclear excitado .
  2. ^ ( ) – La incertidumbre (1 σ ) se da de forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
  3. ^ # – Masa atómica marcada #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de tendencias de Mass Surface (TMS).
  4. ^ Modos de descomposición:
  5. ^ Símbolo en negrita como hijo: el producto hijo es estable.
  6. ^ ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
  7. ^ #: los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
  8. ^ Se cree que sufre una doble captura de electrones hasta 36 S (el nucleido teóricamente inestable más ligero para el que no se ha observado evidencia de radiactividad)
  9. ^ abc nucleido cosmogénico
  10. ^ Utilizado en la datación argón-argón
  11. ^ Utilizado en la datación argón-argón y en la datación potasio-argón
  12. ^ Generado a partir de 40 K en rocas. Estas proporciones son terrestres. La abundancia cósmica es mucho menor que 36 Ar.

Ver también

Referencias

  1. ^ Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "La evaluación de propiedades nucleares NUBASE2020" (PDF) . Física China C. 45 (3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  2. ^ "Pesos atómicos estándar: argón". CIAAW . 2017.
  3. ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, propinas; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (4 de mayo de 2022). "Pesos atómicos estándar de los elementos 2021 (Informe técnico IUPAC)". Química Pura y Aplicada . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  4. ^ ab Mukha, I.; et al. (2018). "Excursión profunda más allá de la línea de goteo de protones. I. Cadenas de isótopos de argón y cloro". Revisión Física C. 98 (6): 064308–1–064308–13. arXiv : 1803.10951 . Código Bib : 2018PhRvC..98f4308M. doi : 10.1103/PhysRevC.98.064308. S2CID  119384311.
  5. ^ ab "Errores y citas 40Ar/39Ar". Archivado desde el original el 9 de mayo de 2007 . Consultado el 7 de marzo de 2007 .
  6. ^ Cameron, AGW (1973). "Abundancias elementales e isotópicas de los elementos volátiles en los planetas exteriores". Reseñas de ciencia espacial . 14 (3–4): 392–400. Código bibliográfico : 1973SSRv...14..392C. doi :10.1007/BF00214750. S2CID  119861943.
  7. ^ P. Benetti; et al. (2007). "Medición de la actividad específica del 39 Ar en argón natural". Instrumentos y métodos nucleares A . 574 (1): 83–88. arXiv : astro-ph/0603131 . Código Bib : 2007NIMPA.574...83B. doi :10.1016/j.nima.2007.01.106. S2CID  17073444.
  8. ^ VD Ashitkov; et al. (1998). "Nuevo límite experimental sobre el contenido de 42 Ar en la atmósfera terrestre". Instrumentos y métodos nucleares A . 416 (1): 179–181. Código Bib : 1998NIMPA.416..179A. doi :10.1016/S0168-9002(98)00740-2.
  9. ^ HO Atrás; et al. (2012). "Argón agotado de fuentes subterráneas". Procedimientos de Física . 37 : 1105-1112. Código Bib : 2012PhPro..37.1105B. doi : 10.1016/j.phpro.2012.04.099 .
  10. ^ ab Quenqua, Douglas (13 de diciembre de 2013). "Moléculas nobles encontradas en el espacio". Los New York Times . Consultado el 13 de diciembre de 2013 .
  11. ^ ab Barlow, MJ; et al. (2013). "Detección de un ion molecular de gas noble, 36 ArH +, en la Nebulosa del Cangrejo". Ciencia . 342 (6164): 1343–1345. arXiv : 1312.4843 . Código Bib : 2013 Ciencia... 342.1343B. doi : 10.1126/ciencia.1243582. PMID  24337290. S2CID  37578581.
  12. ^ La vida media, el modo de desintegración, el espín nuclear y la composición isotópica se obtienen en: Audi, G.; Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "La evaluación de propiedades nucleares de NUBASE2016" (PDF) . Física China C. 41 (3): 030001. Código Bib :2017ChPhC..41c0001A. doi :10.1088/1674-1137/41/3/030001.
  13. ^ Wang, M.; Audi, G.; Kondev, FG; Huang, WJ; Naimi, S.; Xu, X. (2017). "La evaluación de la masa atómica (II) AME2016). Tablas, gráficos y referencias" (PDF) . Física China C. 41 (3): 030003-1–030003-442. doi :10.1088/1674-1137/41/3/030003.
  14. ^ Golovko, Victor V. (15 de octubre de 2023). "Aplicación del método de valor más frecuente para la determinación de la vida media del 39 Ar". La revista física europea C. 83 (10). arXiv : 2310.06867 . doi :10.1140/epjc/s10052-023-12113-6. ISSN  1434-6052.
  15. ^ Neufcourt, L.; Cao, Y.; Nazarewicz, W.; Olsen, E.; Viens, F. (2019). "Línea de goteo de neutrones en la región de Ca a partir del promedio del modelo bayesiano". Cartas de revisión física . 122 (6): 062502–1–062502–6. arXiv : 1901.07632 . Código Bib : 2019PhRvL.122f2502N. doi : 10.1103/PhysRevLett.122.062502. PMID  30822058. S2CID  73508148.

enlaces externos