Litiumisotoper - radioaktivt forfall og halveringstid
Fakta om isotoper av litium
CAROL & MIKE WERNER/SCIENCE PHOTO LIBRARY / Getty Images
Alle litium atomer har tre protoner men kan ha mellom null og ni nøytroner . Det er ti kjente isotoper av litium, fra Li-3 til Li-12. Mange litiumisotoper har flere forfallsbaner avhengig av den totale energien til kjernen og dens totale vinkelmomentum kvantenummer. Fordi det naturlige isotopforholdet varierer betydelig avhengig av hvor en litiumprøve ble oppnådd, uttrykkes standard atomvekten til elementet best som et område (dvs. 6,9387 til 6,9959) i stedet for en enkelt verdi.
Litiumisotop halveringstid og forfall
Denne tabellen viser de kjente isotoper av litium, deres halveringstid og type radioaktivt forfall. Isotoper med flere forfallsskjemaer er representert ved en rekke halveringstidsverdier mellom den korteste og lengste halveringstiden for den typen forfall.
| Isotop | Halvt liv | Forfall |
| Li-3 | -- | s |
| Li-4 | 4,9 x 10-23sekunder - 8,9 x 10-23sekunder | s |
| Li-5 | 5,4 x 10-22sekunder | s |
| Li-6 | Stabil 7,6 x 10-23sekunder - 2,7 x 10-tjuesekunder | N/A en,3H, IT, n, p mulig |
| Li-7 | Stabil 7,5 x 10-22sekunder - 7,3 x 10-14sekunder | N/A en,3H, IT, n, p mulig |
| Li-8 | 0,8 sekunder 8,2 x 10-femtensekunder 1,6 x 10-tjueensekunder - 1,9 x 10-tjuesekunder | b- DEN n |
| Li-9 | 0,2 sekunder 7,5 x 10-tjueensekunder 1,6 x 10-tjueensekunder - 1,9 x 10-tjuesekunder | b- n s |
| Li-10 | ukjent 5,5 x 10-22sekunder - 5,5 x 10-tjueensekunder | n c |
| Li-11 | 8,6 x 10-3sekunder | b- |
| Li-12 | 1 x 10-8sekunder | n |
- en alfa-forfall
- b- beta-forfall
- c gamma-foton
- 3H hydrogen-3 kjerne eller tritium kjerne
- DEN isomer overgang
- n nøytronutslipp
- s protonutslipp
Tabellreferanse: Det internasjonale atomenergibyråets ENSDF-database (okt 2010)
Litium-3
Litium-3 blir til helium-2 via protonutslipp.
Litium-4
Litium-4 forfaller nesten øyeblikkelig (yoktosekunder) via protonutslipp til helium-3. Det dannes også som et mellomprodukt i andre kjernefysiske reaksjoner.
Litium-5
Litium-5 henfaller via protonutslipp til helium-4.
Litium-6
Litium-6 er en av de to stabile litiumisotopene. Den har imidlertid en metastabil tilstand (Li-6m) som gjennomgår en isomer overgang til litium-6.
Litium-7
Litium-7 er den andre stabile litiumisotopen og den mest tallrike. Li-7 står for omtrent 92,5 prosent av naturlig litium. På grunn av litiums kjernefysiske egenskaper er det mindre rikelig i universet enn helium, beryllium, karbon, nitrogen eller oksygen.
Litium-7 brukes i smeltet litiumfluorid i smeltede saltreaktorer. Litium-6 har et stort nøytronabsorberende tverrsnitt (940 barn) sammenlignet med litium-7 (45 millibarn), så litium-7 må skilles fra de andre naturlige isotoper før bruk i reaktoren. Litium-7 brukes også til å alkalisere kjølevæske i trykkvannsreaktorer. Litium-7 har vært kjent for å inneholde kort lambda partikler i kjernen (i motsetning til det vanlige komplementet av bare protoner og nøytroner).
Litium-8
Litium-8 forfaller til beryllium-8.
Litium-9
Litium-9 forfaller til beryllium-9 via beta-minus-forfall omtrent halvparten av tiden og ved nøytronutslipp den andre halvparten av tiden.
Litium-10
Litium-10 henfaller via nøytronutslipp til Li-9. Li-10-atomer kan eksistere i minst to metastabile tilstander: Li-10m1 og Li-10m2.
Litium-11
Litium-11 antas å ha en halokjerne. Hva dette betyr er at hvert atom har en kjerne som inneholder tre protoner og åtte nøytroner, men to av nøytronene går i bane rundt protonene og andre nøytroner. Li-11 forfaller via beta-utslipp til Be-11.
Litium-12
Litium-12 forfaller raskt via nøytronutslipp til Li-11.
Kilder
- Audi, G.; Kondev, F.G.; Wang, M.; Huang, W.J.; Naimi, S. (2017). 'NUBASE2016-evalueringen av kjernefysiske egenskaper'. Kinesisk fysikk C. 41 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001
- Emsley, John (2001). Naturens byggeklosser: En A-Z guide til elementene . Oxford University Press. s. 234–239. ISBN 978-0-19-850340-8.
- Holden, Norman E. (januar–februar 2010). ' Virkningen av utarmet6Li på standard atomvekt av litium '. Chemistry International. International Union of Pure and Applied Chemistry . Vol 32 No 1.
- Meija, Juris; et al. (2016). 'Atomvekter av grunnstoffene 2013 (IUPAC Technical Report)'. Ren og anvendt kjemi . 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). 'AME2016 atommasseevaluering (II). Tabeller, grafer og referanser'. Kinesisk fysikk C. 41 (3): 030003–1—030003–442. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003