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Isótopos del sodio

Hay 20 isótopos de sodio ( 11 Na), que van desde17
Na a39
Na (a excepción de los aún desconocidos 36 Na y 38 Na), [4] y dos isómeros (22 m
Na y24 millones
N / A ).23
El Na es el único isótopo estable (y el único primordial ). Se considera un elemento monoisotópico y tiene un peso atómico estándar de22.989 769 28 (2) . El sodio tiene dos isótopos cosmogénicos radiactivos ( 22
Na , con una vida media de2.6019(6) años ; [nb 1] y24Na , con una vida media de14.9560(15) h ). Con excepción de esos dos isótopos, todos los demás tienen vidas medias inferiores a un minuto, la mayoría inferiores a un segundo. El de vida más corta es el no ligado.18
Na , con una vida media de1,3(4) × 10 −21 segundos (aunque no se mide la vida media del 17 Na, que no está unido de manera similar).

La exposición aguda a la radiación de neutrones (por ejemplo, de un accidente de criticidad nuclear ) convierte algunas de las23
Na (en forma de ion Na + ) en el plasma sanguíneo humano a24
Na . Midiendo la concentración de este isótopo, se puede calcular la dosis de radiación de neutrones que recibe la víctima.

22
El Na es un isótopo emisor de positrones con una vida media notablemente larga. Se utiliza para crear objetos de prueba y fuentes puntuales para tomografía por emisión de positrones .

Lista de isótopos

  1. ^ m Na – 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. ^ ab # – 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. ^ Modos de descomposición:
  6. ^ Símbolo en negrita como hija: el producto hija es estable.
  7. ^ ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
  8. ^ Se ha observado el modo de desintegración mostrado, pero su intensidad no se conoce experimentalmente.
  9. ^ ab Nuclido cosmogénico
  10. ^ abcdefghi El modo de desintegración mostrado está permitido energéticamente, pero no se ha observado experimentalmente que ocurra en este nucleido.

Sodio-22

Disco que contiene 1 μCi de sodio-22

El sodio-22 es un isótopo radiactivo del sodio, que experimenta emisión de positrones .22Ne con una vida media de2.6019(6) años .22
Se está investigando el Na como un generador eficiente de " positrones fríos " ( antimateria ) para producir muones para catalizar la fusión del deuterio . [ cita requerida ] También se utiliza comúnmente como fuente de positrones en la espectroscopia de aniquilación de positrones . [6]

Sodio-23

El sodio-23 es un isótopo del sodio con una masa atómica de 22,98976928. Es el único isótopo estable del sodio y también el único isótopo primordial . Debido a su abundancia, el sodio-23 se utiliza en resonancia magnética nuclear en varios campos de investigación, incluida la ciencia de los materiales y la investigación de baterías. [7] La ​​relajación del sodio-23 tiene aplicaciones en el estudio de las interacciones entre cationes y biomoléculas, el sodio intracelular y extracelular, el transporte de iones en baterías y el procesamiento de información cuántica. [8]

Sodio-24

El sodio-24 es radiactivo y se puede crear a partir del sodio-23 común mediante activación neutrónica . Con una vida media de14.9560(15) h ,24
Na se desintegra en24Mg por emisión de un electrón y dos rayos gamma . [9] [10]

La exposición del cuerpo humano a una intensa radiación de neutrones crea24
Na en el plasma sanguíneo . Se pueden realizar mediciones de su cantidad para determinar la dosis de radiación absorbida por un paciente. [10] Esto se puede utilizar para determinar el tipo de tratamiento médico necesario.

Cuando se utiliza sodio como refrigerante en reactores reproductores rápidos ,24
Se crea Na , lo que hace que el refrigerante sea radiactivo.24
El Na se desintegra y provoca una acumulación de magnesio en el refrigerante. Como la vida media es corta, el24
Una parte del refrigerante deja de ser radiactiva a los pocos días de ser extraído del reactor. La fuga de sodio caliente del circuito primario puede provocar incendios radiactivos, [11] ya que puede encenderse en contacto con el aire (y explotar en contacto con el agua). Por este motivo, el circuito de refrigeración primario se encuentra dentro de un recipiente de contención.

Se ha propuesto el sodio como revestimiento para una bomba salada , ya que se convertiría en24
Na y producen intensas emisiones de rayos gamma durante unos días. [12] [13]

Notas

  1. ^ ab Tenga en cuenta que NUBASE2020 utiliza el año tropical para convertir entre años y otras unidades de tiempo, no el año gregoriano . La relación entre años y otras unidades de tiempo en NUBASE2020 es la siguiente: 1 y = 365,2422 d = 31 556 926 s

Referencias

  1. ^ 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.
  2. ^ "Pesos atómicos estándar: sodio". CIAAW . 2005.
  3. ^ 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.
  4. ^ ab Ahn, DS; et al. (14 de noviembre de 2022). "Descubrimiento de 39Na". Physical Review Letters . 129 (21) 212502: 212502. Código Bibliográfico :2022PhRvL.129u2502A. doi : 10.1103/PhysRevLett.129.212502 . PMID  36461972. S2CID  253591660.
  5. ^ 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.
  6. ^ Saro, Matúš; Kršjak, Vladimír; Petriska, Martin; Slugeň, Vladimír (29 de julio de 2019). "Determinación de la contribución de la fuente de sodio-22 en las mediciones de aniquilación de positrones utilizando GEANT4". Actas de la conferencia AIP . 2131 (1): 020039. Código Bibliográfico :2019AIPC.2131b0039S. doi :10.1063/1.5119492. ISSN  0094-243X. S2CID  201349680.
  7. ^ Gotoh, Kazuma (8 de febrero de 2021). "Análisis de RMN de estado sólido de Na23 para baterías y materiales de iones de Na". Baterías y supercondensadores . 4 (8): 1267–127. doi :10.1002/batt.202000295. S2CID  233827472.
  8. ^ Song, Yifan; Yin, Yu; Chen, Qinlong; Marchetti, Alessandro; Kong, Xueqian (2023). "Relaxometría con 23Na: una descripción general de la teoría y las aplicaciones". Magnetic Resonance Letters . 3 (2): 150–174. doi : 10.1016/j.mrl.2023.04.001 .
  9. ^ "sodio-24". Enciclopedia Británica .
  10. ^ ab Ekendahl, Daniela; Rubovic, Peter; Žlebčík, Pavel; Hupka, Iván; Huml, Ondřej; Bečková, Věra; Malá, Helena (7 de noviembre de 2019). "Evaluación de la dosis de neutrones utilizando muestras de sangre y cabello humanos". Dosimetría de Protección Radiológica . 186 (2–3): 202–205. doi :10.1093/rpd/ncz202. PMID  31702764.
  11. ^ Incidentes inusuales durante el funcionamiento de un reactor LMFR, Actas de una reunión del Comité Técnico celebrada en Viena del 9 al 13 de noviembre de 1998, OIEA . Páginas 84, 122.
  12. ^ "Ciencia: adiós al día del juicio final" . Time . 24 de noviembre de 1961. Archivado desde el original el 14 de marzo de 2016.
  13. ^ Clark, WH (1961). "Explosivos químicos y termonucleares". Boletín de los científicos atómicos . 17 (9): 356–360. Código Bibliográfico :1961BuAtS..17i.356C. doi :10.1080/00963402.1961.11454268.

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