Алюминий-26


Алюминий-26, 26Al — радиоактивный изотоп химического элемента алюминия, распадающийся посредством позитронного распада и электронного захвата в стабильный нуклид магний-26. Период полураспада основного состояния 26Al составляет 7,17⋅105 лет. Это слишком мало, чтобы изотоп мог сохраниться с момента предсолнечного нуклеосинтеза до настоящего времени, но небольшое количество ядер этого нуклида постоянно образуется при столкновениях протонов космических лучей с атомами аргона. Существует также метастабильное возбуждённое состояние 26mAl с энергией 228,305 кэВ и периодом полураспада 6,3465 секунды; оно тоже распадается посредством позитронного распада и электронного захвата.

Алюминий-26 также испускает гамма-лучи (с возбуждённых состояний магния-26, на которые происходит переход с основного состояния 26Al, и при аннигиляции позитронов, излучаемых во время β+-распада). При электронном захвате электронная оболочка образующегося атома 26Mg с «дыркой» на месте одного из внутренних электронов, захваченного ядром, снимает возбуждение путём испускания характеристических рентгеновских лучей и оже-электронов[1].

Алюминий-26 может быть использован для определения времени, прошедшего с момента выпадения метеорита на Землю. Метеорит с момента распада родительского тела подвергается бомбардировке космическими лучами, которые создают в нём ядра алюминия-26. После падения на Землю поток космических лучей резко уменьшается, и накопление 26Al прекращается, но его распад продолжается с той же скоростью. Это означает, что количество оставшихся в образце ядер 26Al может быть использовано, чтобы вычислить дату падения метеорита на Землю.

Гамма-линия с энергией 1809 кэВ, возникающая при распаде 26Al, была первым наблюдавшимся гамма-излучением от галактического центра (спутник НЕАО-3, 1984 год[2][3]).

Изотоп в Галактике создаётся главным образом в сверхновых, выбрасывающих много радиоактивных нуклидов в межзвёздную среду. Считается, что при конденсации небольших планетных тел он обеспечивает тепловыделение достаточное для такого разогрева, чтобы началось гравитационная дифференцировка их недр, как это произошло в ранней истории астероидов (1) Церера и (4) Веста.[4][5][6] Этот изотоп также играет роль в гипотезах относительно происхождения экваториальной выпуклости Япета, спутника Сатурна[7].

До 1954 года измеренный период полураспада алюминия-26 считался равным 6,3 секунды[8]. После публикации теоретического доказательства того, что этот распад на самом деле относится к метастабильному состоянию (изомеру) алюминия-26, ядра этого изотопа в основном состоянии были получены путём бомбардировки магния-26 и магния-25 дейтронами в циклотроне Университета Питтсбурга[9]. Первое измерение дало период полураспада основного состояния, оцененный в ~106 лет.