Бериллий ( 4 Be) имеет 11 известных изотопов и 3 известных изомера , но только один из этих изотопов (9
Быть
) является стабильным и первичным нуклидом . Таким образом, бериллий считается моноизотопным элементом . Это также мононуклидный элемент , потому что другие его изотопы имеют такой короткий период полураспада, что ни один из них не является первичным, а их содержание очень низкое ( стандартный атомный вес 9,0122). Бериллий уникален как единственный моноизотопный элемент с четным числом протонов и нечетным числом нейтронов. Есть 25 других моноизотопных элементов, но все они имеют нечетные атомные номера и четные числа нейтронов.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
Стандартный атомный вес A r, стандартный (Be) |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Из 10 радиоизотопов бериллия наиболее стабильными являются10
Быть
с периодом полураспада 1,39 миллиона лет и 7
Быть
с периодом полураспада 53,22 дня. Все другие радиоизотопы имеют период полураспада менее 15 секунд, в большинстве случаев менее 0,03 секунды. Наименее стабильный изотоп - это16
Быть
с периодом полураспада, равным 6,5 × 10 -22 секунды.
Отношение нейтронов к протонам 1: 1, наблюдаемое в стабильных изотопах многих легких элементов (вплоть до кислорода и в элементах с четным атомным номером до кальция ), предотвращается в бериллии из-за крайней нестабильности8
Быть
в сторону альфа-распада , которому благоприятствуют из-за чрезвычайно тесной связи4
Он
ядра. Период полураспада при распаде8
Быть
составляет всего 8,19 (37) × 10 −17 секунд.
Бериллий не имеет стабильного изотопа с 4 протонами и 6 нейтронами из-за очень большого несоответствия в нейтронно-протонном отношении для такого легкого элемента. Тем не менее этот изотоп,10
Быть
, имеет период полураспада 1,39 миллиона лет, что указывает на необычную стабильность для легкого изотопа с таким большим дисбалансом нейтрон / протон. Тем не менее, другие возможные изотопы бериллия имеют еще более серьезные несоответствия в числах нейтронов и протонов и, следовательно, еще менее стабильны.
Большинство 9
Быть
во Вселенной считается образованным в результате нуклеосинтеза космических лучей в результате расщепления космических лучей в период между Большим взрывом и образованием Солнечной системы. Изотопы7
Быть
, с периодом полураспада 53,22 дня, и 10
Быть
оба являются космогенными нуклидами, потому что они образовались в Солнечной системе в недавнем масштабе времени в результате расщепления, [2] как14
C
. Эти два радиоизотопа бериллия в атмосфере отслеживают цикл солнечных пятен и солнечную активность, поскольку это влияет на магнитное поле, которое защищает Землю от космических лучей. Скорость, с которой недолговечные7
Быть
переносится с воздуха на землю, частично зависит от погоды. 7
Быть
Распад на Солнце - один из источников солнечных нейтрино , и первый тип нейтрино , когда-либо обнаруженный с помощью эксперимента Хоумстейка . Присутствие7
Быть
в отложениях часто используется, чтобы установить, что они свежие, т. е. возраст менее 3–4 месяцев или около двух периодов полураспада 7
Быть
.
Список изотопов
Нуклид [3] [n 1] | Z | N | Изотопная масса( Да ) [4] [n 2] [n 3] | Период полураспада [ ширина резонанса ] | Режим распада [n 4] | Дочерний изотоп [n 5] | Спин и паритет [n 6] | Природное изобилие (мольная доля) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Энергия возбуждения | Нормальная пропорция | Диапазон вариации | |||||||
6 Быть | 4 | 2 | 6.019726 (6) | 5,0 (3) × 10 −21 с [0,092 (6) МэВ] | 2p | 4 Он | 0+ | ||
7 Быть [n 7] | 4 | 3 | 7.01692872 (8) | 53,22 (6) д | EC | 7 Ли | 3 / 2- | След [n 8] | |
8Быть[n 9] | 4 | 4 | 8.00530510 (4) | 8,19 (37) × 10 -17 с [6,8 (17) эВ] | α | 4 Он | 0+ | ||
9 Быть | 4 | 5 | 9.01218307 (8) | Стабильный | 3 / 2- | 1,0000 | |||
9м Быть | 14390,3 (17) кэВ | 1,25 (10) × 10 −18 с | 3 / 2- | ||||||
10Быть | 4 | 6 | 10.01353470 (9) | 1,51 (4) × 10 6 лет | β - | 10 B | 0+ | След [n 8] | |
11 Быть [n 10] | 4 | 7 | 11.02166108 (26) | 13,76 (7) с | β - (97,1%) | 11 B | 1/2 + | ||
β - , α (2,9%) | 7 Ли | ||||||||
11м Быть | 21158 (20) кэВ | 9,3 (10) × 10 −22 с | ЭТО | 11 Быть | 3 / 2- | ||||
12 Быть | 4 | 8 | 12.0269221 (2) | 21,50 (4) мс | β - (99,5%) | 12 B | 0+ | ||
β - , n (0,5%) | 11 B | ||||||||
12м Быть | 2251 (1) кэВ | 229 (8) нс | ЭТО | 12 Быть | 0+ | ||||
13 Быть | 4 | 9 | 13.036135 (11) | 1.0 (7) × 10 −21 с | п | 12 Быть | (1 / 2-) | ||
14 Быть [n 11] | 4 | 10 | 14.04289 (14) | 4,35 (17) мс | β - , n (98%) | 13 B | 0+ | ||
β - (1,2%) | 14 B | ||||||||
β - , 2n (0,8%) | 12 B | ||||||||
15 Быть | 4 | 11 | 15,05349 (18) | 7,9 (27) × 10 −22 с [0,575 МэВ] | п | 14 Быть | (5/2 +) | ||
16 Быть | 4 | 12 | 16.06167 (18) | 6,5 (13) × 10 −22 с [0,8 МэВ] | 2n | 14 Быть | 0+ |
- ^ m Be - Возбужденный ядерный изомер .
- ^ () - Неопределенность (1 σ ) дана в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
- ^ # - Атомная масса с пометкой #: значение и погрешность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов по массовой поверхности (TMS).
- ^ Режимы распада:
EC: Электронный захват ЭТО: Изомерный переход n: Эмиссия нейтронов п: Эмиссия протонов - ^ Дочерний символ жирным шрифтом - Дочерний продукт стабилен.
- ^ () значение спина - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
- ^ Произведено в процессе нуклеосинтеза Большого взрыва , но не в первозданном виде, так как все быстро распалось до 7 Li.
- ^ a b космогенный нуклид
- ^ Промежуточный продукт тройного альфа-процесса в звездном нуклеосинтезе как часть пути, производящего 12 C
- ^ Имеет 1нейтрон гало
- ^ Имеет 4 нейтрона гало
Цепи распада
Большинство изотопов бериллия в капельных линиях протонов / нейтронов распадаются посредством бета-распада и / или комбинации бета-распада и альфа-распада или эмиссии нейтронов. Однако 7 Be распадается только за счет захвата электронов , что может быть связано с его необычно длинным периодом полураспада. Также аномален 8 Be, который распадается через альфа-распад до 4 He. Этот альфа-распад часто считается делением, что объясняет его чрезвычайно короткий период полураспада.
Рекомендации
- ^ Meija, Juris; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 88 (3): 265–91. DOI : 10,1515 / пак-2015-0305 .
- ^ Кульджит Каур Мархас; Мишра, Ритеш Кумар (2019-03-25). «Метеоритное свидетельство поздней супервспышки как источника 7 Be в ранней Солнечной системе». Природа Астрономия . 3 (6): 498–505. DOI : 10.1038 / s41550-019-0716-0 . ISSN 2397-3366 .
- ^ Период полураспада, мода распада, ядерный спин и изотопный состав получены из:
Audi, G .; Кондев Ф.Г .; Wang, M .; Хуанг, WJ; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF) . Китайская физика C . 41 (3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 . - ^ Wang, M .; Audi, G .; Кондев Ф.Г .; Хуанг, WJ; Naimi, S .; Сюй, X. (2017). «Оценка атомной массы AME2016 (II). Таблицы, графики и ссылки» (PDF) . Китайская физика C . 41 (3): 030003-1–030003-442. DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030003 .