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Isótopos de potasio

Potasio (
19K ) tiene 25 isótopos conocidos de34
K a57
K así como31
K , así como un informe no confirmado de59
K. [3] Tres de esos isótopos se encuentran en la naturaleza: las dos formas estables39
K (93,3%) y41
K (6,7%) y un radioisótopo de vida muy larga40K (0,012%)

Radiactivo de origen natural40
El K se desintegra con una vida media de 1,248×10 9 años. El 89% de esas desintegraciones son estables.40Ca por desintegración beta , mientras que el 11% son40Ar por captura de electrones o emisión de positrones . Esta última rama de desintegración ha producido una abundancia isotópica de argón en la Tierra que difiere en gran medida de la observada en los gigantes gaseosos y los espectros estelares.40
El K tiene la vida media más larga conocida de cualquier nucleido emisor de positrones . La larga vida media de este radioisótopo primordial se debe a una transición con un alto grado de prohibición de espín :40
K tiene un espín nuclear de 4, mientras que sus dos hijos de desintegración son isótopos pares-pares con espines de 0.

40
El potasio natural contiene K en cantidades suficientes para que se puedan utilizar grandes bolsas de sustitutos comerciales de sal de cloruro de potasio como fuente radiactiva para demostraciones en el aula. [ cita requerida ] 40
K es la mayor fuente de radiactividad natural en animales y seres humanos sanos, mayor incluso que14C. En un cuerpo humano de 70 kg de masa, hay alrededor de 4.400 núcleos de40
Desintegración de K por segundo. [4]

La decadencia de40
K a40
El Ar se utiliza en la datación de rocas por potasio-argón . Los minerales se datan midiendo la concentración de potasio y la cantidad de radioactividad.40
Ar que se ha acumulado. Normalmente, el método supone que las rocas no contenían argón en el momento de la formación y todo el argón radiogénico posterior (es decir,40
Ar ) se mantuvo. [ cita requerida ] 40
El K también se ha utilizado ampliamente como trazador radiactivo en estudios de meteorización . [ cita requerida ]

Todos los demás isótopos de potasio tienen vidas medias inferiores a un día, la mayoría de menos de un minuto. El menos estable es31
K , un emisor de tres protones descubierto en 2019; se midió que su vida media era más corta que 10 picosegundos . [5] [6]

Los isótopos estables de potasio se han utilizado para varios estudios sobre el ciclo de nutrientes, ya que el potasio es un macronutriente necesario para la vida . [7]

Lista de isótopos


  1. ^ m K – Isómero nuclear excitado .
  2. ^ ( ) – La incertidumbre (1 σ ) se da en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
  3. ^ # – Masa atómica marcada con #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de tendencias de la Superficie de Masa (TMS).
  4. ^ abc # – Los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
  5. ^ Símbolo en negrita como hija: el producto hija es estable.
  6. ^ ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
  7. ^ Se utiliza en la datación potasio-argón.
  8. ^ Radionúclido primordial
  9. ^ Producto de desintegración del 42 Ar
  10. ^ El descubrimiento de este isótopo no está confirmado.

Véase también

Referencias

  1. ^ "Pesos atómicos estándar: potasio". CIAAW . 1979.
  2. ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; 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 de la IUPAC)". Química pura y aplicada . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  3. ^ ab Neufcourt, Léo; Cao, Yuchen; Nazarewicz, Witold; et al. (14 de febrero de 2019). "Línea de goteo de neutrones en la región Ca a partir del promedio del modelo bayesiano". Physical Review Letters . 122 (6): 062502. arXiv : 1901.07632 . Código Bibliográfico :2019PhRvL.122f2502N. doi :10.1103/PhysRevLett.122.062502. PMID  30822058.
  4. ^ "Cuerpo humano radiactivo" . Consultado el 18 de mayo de 2011 .
  5. ^ ab "Un átomo peculiar sacude las suposiciones sobre la estructura nuclear". Nature . 573 (7773): 167. 6 de septiembre de 2019. Bibcode :2019Natur.573T.167.. doi : 10.1038/d41586-019-02655-9 . PMID  31506620.
  6. ^ ab Kostyleva, D.; et al. (2019). "Hacia los límites de existencia de la estructura nuclear: observación y primera espectroscopia del isótopo 31 K midiendo su desintegración en tres protones". Physical Review Letters . 123 (9): 092502. arXiv : 1905.08154 . Bibcode :2019PhRvL.123i2502K. doi :10.1103/PhysRevLett.123.092502. PMID  31524489. S2CID  159041565.
  7. ^ "Composición de isótopos de potasio del suelo durante cuatro millones de años de desarrollo del ecosistema en Hawái". par.nsf.gov . Junio ​​de 2022.
  8. ^ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). "La evaluación de masa atómica AME 2020 (II). Tablas, gráficos y referencias*". Chinese Physics C . 45 (3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
  9. ^ abcd Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "La evaluación NUBASE2020 de las propiedades nucleares" (PDF) . Chinese Physics C . 45 (3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  10. ^ Dronchi, N.; Charity, RJ; Sobotka, LG; Brown, BA; Weisshaar, D.; Gade, A.; Brown, KW; Reviol, W.; Bazin, D.; Farris, PJ; Hill, AM; Li, J.; Longfellow, B.; Rhodes, D.; Paneru, SN; Gillespie, SA; Anthony, AK; Rubino, E.; Biswas, S. (12 de septiembre de 2024). "Evolución de los huecos de capa en la región de calcio pobre en neutrones a partir de la espectroscopia de masas invariante de 37,38 Sc, 35 Ca y 34 K". Physical Review C . 110 (3). doi :10.1103/PhysRevC.110.L031302. ISSN  2469-9985.
  11. ^ Engelkemeir, DW; Flynn, KF; Glendenin, LE (1962). "Emisión de positrones en la desintegración de K40". Physical Review . 126 (5): 1818. Bibcode :1962PhRv..126.1818E. doi :10.1103/PhysRev.126.1818.