Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено с Osmium-186 )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Основные изотопы осмия  ( 76 Os)
ИзотопРазлагаться
избытокпериод полураспада ( т 1/2 )Режимтовар
184 Ос0,02%стабильный
185 Оссин93,6 гε185 Re
186 Ос1,59%2,0 × 10 15  летα182 Вт
187 Ос1,96%стабильный
188 Ос13,24%стабильный
189 Ос16,15%стабильный
190 Ос26,26%стабильный
191 Оссин15.4 дн.β -191 Ir
192 Ос40,78%стабильный
193 Оссин30,11 гβ -193 Ir
194 Оссин6 летβ -194 Ir
Стандартный атомный вес A r, стандартный (Os)

Осмий ( 76 Os) имеет семь природных изотопов , шесть из которых являются стабильными: 184 Os, 187 Os, 188 Os, 189 Os, 190 Os и (наиболее распространенные) 192 Os. Другой природный изотоп, 186 Os, имеет чрезвычайно длительный период полураспада (2 × 10 15 лет) и для практических целей также может считаться стабильным. 187 Os является дочерью 187 Re ( период полураспада 4,56 × 10 10 лет) и чаще всего измеряется в 187 Os / 188Соотношение Os. Это отношение, а также отношение 187 Re / 188 Os, широко использовались при датировании земных, а также метеорных пород . Он также использовался для измерения интенсивности континентального выветривания в течение геологического времени и для определения минимального возраста для стабилизации мантийных корней континентальных кратонов . Тем не менее, наиболее заметное применение Os в датировании было связано с иридием , чтобы проанализировать слой ударного кварца вдоль границы мела и палеогена, который знаменует вымирание динозавров 66 миллионов лет назад.

Есть также 30 искусственных радиоизотопов , [2] самой долгоживущей из которых 194 Os с периодом полураспада шесть лет; все остальные имеют период полураспада менее 94 дней. Также известно девять ядерных изомеров , наиболее долгоживущим из которых является 191 m Os с периодом полураспада 13,10 часов.

Использование изотопов осмия [ править ]

Изотопное соотношение осмия-187 и осмия-188 ( 187 Os / 188 Os) можно использовать как окно в геохимические изменения на протяжении всей истории океана. [3] Среднее соотношение 187 Os / 188 Os в океанах составляет 1,06. [3] Это значение представляет собой баланс поступлений Os из реки с континента с соотношением 187 Os / 188 Os ~ 1,3 и мантийных / внеземных поступлений с отношением 187 Os / 188 Os ~ 0,13. [3] Являясь потомком 187 Re, 187 Os могут быть радиогеннымиобразуется бета-распадом. [4] Этот распад фактически увеличил соотношение 187 Os / 188 Os в массивной силикатной земле (Земля минус ядро ) на 33%. [5] Это то, что определяет разницу в соотношении 187 Os / 188 Os, которое мы наблюдаем между материковыми материалами и материалами мантии. Породы земной коры имеют гораздо более высокий уровень Re, который медленно разлагается до 187 Os, увеличивая это соотношение. [4] Однако внутри мантии неравномерная реакция Re и Os приводит к тому, что эта мантия и расплавленные материалы обедняются Re и не позволяют им накапливаться 187Os любят континентальный материал. [4] Поступление обоих материалов в морскую среду приводит к наблюдаемым 187 Os / 188 Os океанов и сильно колебалось на протяжении истории нашей планеты. Эти изменения изотопных значений морских Os cab наблюдаются в морских отложениях, которые откладываются и в конечном итоге литифицируются в этот период времени. [6] Это позволяет исследователям делать оценки потоков выветривания, идентифицировать паводковый базальтовый вулканизм и ударные явления, которые могли вызвать некоторые из наших крупнейших массовых вымираний. Запись изотопов Os в морских отложениях использовалась, например, для идентификации и подтверждения воздействия границы KT. [7]Столкновение с астероидом длиной ~ 10 км сильно изменило характерные для морских отложений 187 Os / 188 Os в то время. При среднем значении внеземных 187 Os / 188 Os, равном ~ 0,13, и огромном количестве Os, это воздействие (что эквивалентно 600 000 лет сегодняшнему речному поступлению) снизило глобальное значение 187 Os / 188 Os для морских вод с ~ 0,45 до ~ 0,2. [3]

Соотношение изотопов Os также может использоваться как сигнал об антропогенном воздействии. [8] Те же самые отношения 187 Os / 188 Os, которые распространены в геологических условиях, могут быть использованы для измерения добавления антропогенного Os через такие устройства, как каталитические преобразователи. [8] Каталитические преобразователи, как было показано, значительно снижают выбросы NO x и CO 2 , они вносят в окружающую среду элементы платиновой группы (PGE), такие как Os. [8] Другие источники антропогенного Os включают сжигание ископаемого топлива, плавку хромовой руды и плавку некоторых сульфидных руд. В одном исследовании оценивалось влияние выхлопных газов автомобилей на морскую систему Os. Автомобильный выхлоп187 Os / 188 Os были зарегистрированы как ~ 0,2 (аналогично внеземным и полученным из мантии входам), что сильно обеднено (3, 7). Эффект антропогенного Os можно лучше всего увидеть, сравнив соотношение Os в воде и местных отложениях или более глубоких водах. Поверхностные воды, подвергшиеся воздействию, имеют тенденцию иметь истощенные значения по сравнению с глубоководными слоями океана и отложениями за пределами того, что ожидается от космических поступлений. [8] Считается, что это усиление эффекта связано с попаданием в осадки антропогенного осаждения из воздуха.

Соотношение изотопов Os также может использоваться как сигнал об антропогенном воздействии. [8] Те же самые отношения 187 Os / 188 Os, которые являются общими для геологических условий, могут быть использованы для измерения добавления антропогенного Os через такие устройства, как каталитические конвертеры (3). Хотя было показано, что каталитические преобразователи резко снижают выбросы NO x и CO 2 , они вносят в окружающую среду элементы платиновой группы (PGE), такие как Os. [8]Другие источники антропогенного Os включают сжигание ископаемого топлива, плавку хромовой руды и плавку некоторых сульфидных руд. В одном исследовании оценивалось влияние выхлопных газов автомобилей на морскую систему Os. Автомобильный выхлоп 187 Os / 188 Os был зарегистрирован как ~ 0,2 (аналогично внеземным и полученным из мантии входам), что сильно обеднено (3, 7). Эффект антропогенного Os можно лучше всего увидеть, сравнив соотношение Os в воде и местных отложениях или более глубоких водах. Поверхностные воды, подвергшиеся воздействию, имеют тенденцию иметь истощенные значения по сравнению с глубоководными слоями океана и отложениями за пределами того, что ожидается от космических поступлений. [8] Считается, что это усиление эффекта связано с попаданием в осадки антропогенного осаждения из воздуха.

Список изотопов [ править ]

Нуклид
[n 1]		ZNИзотопная масса ( Да ) [n 2] [n 3]
Период полураспада
[n 4]		Режим распада
[n 5]		Дочерний изотоп
[n 6]		Спин и
четность
[n 7] [n 8]		Естественное изобилие (мольная доля)
Энергия возбужденияНормальная пропорцияДиапазон вариации
161 Ос76850,64 (6) мсα157 Вт
162 Ос7686161.98443 (54) #1,87 (18) мсα158 Вт0+
163 Ос7687162.98269 (43) #5.5 (6) мсα159 Вт7 / 2- #
β + , p (редко)162 Вт
β + (редко)163 Re
164 Ос7688163.97804 (22)21 (1) мсα (98%)160 Вт0+
β + (2%)164 Re
165 Ос7689164.97676 (22) #71 (3) мсα (60%)161 Вт(7 / 2-)
β + (40%)165 Re
166 Ос7690165.972691 (20)216 (9) мсα (72%)162 Вт0+
β + (28%)166 Re
167 Ос7691166.97155 (8)810 (60) мсα (67%)163 Вт3 / 2- #
β + (33%)167 Re
168 Ос7692167.967804 (13)2,06 (6) сβ + (51%)168 Re0+
α (49%)164 Вт
169 Ос7693168.967019 (27)3,40 (9) сβ + (89%)169 Re3 / 2- #
α (11%)165 Вт
170 Ос7694169.963577 (12)7,46 (23) сβ + (91,4%)170 Re0+
α (8,6%)166 Вт
171 Ос7695170.963185 (20)8,3 (2) сβ + (98,3%)171 Re(5 / 2-)
α (1,7%)167 Вт
172 Ос7696171.960023 (16)19,2 (5) сβ + (98,9%)172 Re0+
α (1,1%)168 Вт
173 Ос7697172.959808 (16)22,4 (9) сβ + (99,6%)173 Re(5 / 2-)
α (0,4%)169 Вт
174 Ос7698173.957062 (12)44 (4) сβ + (99,97%)174 Re0+
α (0,024%)170 Вт
175 Ос7699174.956946 (15)1,4 (1) минβ +175 Re(5 / 2-)
176 Ос76100175.95481 (3)3,6 (5) минβ +176 Re0+
177 Ос76101176.954965 (17)3,0 (2) минβ +177 Re1 / 2-
178 Ос76102177.953251 (18)5,0 (4) минβ +178 Re0+
179 Ос76103178.953816 (19)6,5 (3) минβ +179 Re(1 / 2-)
180 Ос76104179.952379 (22)21,5 (4) минβ +180 Re0+
181 Ос76105180.95324 (3)105 (3) минβ +181 Re1 / 2-
181м1 Ос48,9 (2) кэВ2,7 (1) минβ +181 Re(7/2) -
181м2 Ос156,5 (7) кэВ316 (18) нс(9/2) +
182 Ос76106181.952110 (23)22.10 (25) чEC182 Re0+
183 Ос76107182.95313 (5)13.0 (5) чβ +183 Re9/2 +
183m Os170.71 (5) кэВ9.9 (3) чβ + (85%)183 Re1 / 2-
IT (15%)183 Ос
184 Ос76108183.9524891 (14)Наблюдательно стабильный [n 9]0+2 (1) × 10 −4
185 Ос76109184.9540423 (14)93,6 (5) сутEC185 Re1 / 2-
185 мл Ос102,3 (7) кэВ3,0 (4) мкс(7/2 -) #
185м2 Ос275,7 (8) кэВ0,78 (5) мкс(11/2 +)
186 Os [n 10]76110185.9538382 (15)2,0 (11) × 10 15  летα182 Вт0+0,0159 (3)
187 Os [n 11]76111186.9557505 (15)Наблюдательно стабильный [n 12]1 / 2-0,0196 (2)
188 Os [n 11]76112187.9558382 (15)Наблюдательно стабильный [n 13]0+0,1324 (8)
189 Ос76113188.9581475 (16)Наблюдательно стабильный [n 14]3 / 2-0,1615 (5)
189m Os30,812 (15) кэВ5,81 (6) чЭТО189 Ос9 / 2-
190 Ос76114189.9584470 (16)Наблюдательно стабильный [n 15]0+0,2626 (2)
190m Os1705,4 (2) кэВ9,9 (1) минЭТО190 Ос(10) -
191 Ос76115190.9609297 (16)15,4 (1) дβ -191 Ir9 / 2-
191 млн Ос74,382 (3) кэВ13.10 (5) чЭТО191 Ос3 / 2-
192 Ос76116191.9614807 (27)Наблюдательно стабильный [n 16]0+0,4078 (19)
192m Os2015.40 (11) кэВ5.9 (1) сIT (87%)192 Ос(10-)
β - (13%)192 Ir
193 Ос76117192.9641516 (27)30.11 (1) чβ -193 Ir3 / 2-
194 Ос76118193.9651821 (28)6.0 (2) годаβ -194 Ir0+
195 Ос76119194.96813 (54)6.5 мин.β -195 Ir3 / 2- #
196 Ос76120195.96964 (4)34,9 (2) минβ -196 Ir0+
197 Ос761212,8 (6) мин
  1. ^ m Os - Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ () - Неопределенность (1 σ ) дана в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - Атомная масса с пометкой #: значение и погрешность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из тенденций, полученных с помощью массовой поверхности (TMS).
  4. ^ Жирный период полураспада  - почти стабильный, период полураспада больше возраста Вселенной .
  5. ^ Режимы распада:
    EC:Электронный захват
    ЭТО:Изомерный переход


    п:Эмиссия протонов
  6. ^ Дочерний символ жирным шрифтом - Дочерний продукт стабилен.
  7. ^ () значение спина - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
  8. ^ # - Значения, отмеченные знаком #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN).
  9. ^ Предполагается, что претерпевает α-распад до 180 Вт или β + β + распад до 184 Вт с периодом полураспада более 56 × 10 12 лет.
  10. ^ первичный радионуклид
  11. ^ a b Используется при датировании рений-осмий
  12. ^ Предполагается, что претерпевает α-распад до 183 Вт
  13. ^ Считается, что претерпевает α-распад до 184 Вт
  14. ^ Предполагается, что претерпевает α-распад до 185 Вт
  15. ^ Считается, что претерпевает α-распад до 186 Вт
  16. ^ Предполагается, что претерпевает α-распад до 188 Вт или β - β - распад до 192 Pt с периодом полураспада более 9,8 × 10 12 лет

Ссылки [ править ]

  1. ^ 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 .
  2. ^ Flegenheimer, Juan (2014). «Тайна исчезающего изотопа» . Revista Virtual de Química . 6 (4): 1139–1142. DOI : 10.5935 / 1984-6835.20140073 . Архивировано из оригинального (PDF) 19 июня 2015 года . Проверено 13 июня 2014 .
  3. ^ a b c d Peucker-Ehrenbrink, B .; Равицца, Г. (2000). «Морской изотопный рекорд осмия». Terra Nova . 12 (5): 205–219. Bibcode : 2000TeNov..12..205P . DOI : 10.1046 / j.1365-3121.2000.00295.x .
  4. ^ a b c Эссер, Брэдли К .; Турекян, Карл К. (1993). «Изотопный состав осмия континентальной коры» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 57 (13): 3093–3104. Bibcode : 1993GeCoA..57.3093E . DOI : 10.1016 / 0016-7037 (93) 90296-9 .
  5. ^ Хаури, Эрик Х. (2002). "Изотопы осмия и мантийная конвекция" (PDF) . Философские труды: математические, физические и технические науки . 360 (1800): 2371–2382. Bibcode : 2002RSPTA.360.2371H . DOI : 10,1098 / rsta.2002.1073 . JSTOR 3558902 . PMID 12460472 . S2CID 18451805 .    
  6. ^ Лоури, Чистофер; Морган, Джоанна; Гулик, Шон; Бралоуэр, Тимоти; Кристсон, Гейл (2019). "Перспективы морского бурения при ударах метеоритов" . Океанография . 32 : 120–134. DOI : 10.5670 / oceanog.2019.133 .
  7. ^ Селби, D .; Creaser, РА (2005). «Прямое радиометрическое датирование залежей углеводородов с использованием изотопов рений-осмий». Наука . 308 (5726): 1293–1295. Bibcode : 2005Sci ... 308.1293S . DOI : 10.1126 / science.1111081 . PMID 15919988 . S2CID 41419594 .  
  8. ^ a b c d e f g Chen, C .; Седвик, штат Пенсильвания; Шарма, М. (2009). «Антропогенный осмий в дожде и снеге свидетельствует о загрязнении атмосферы в глобальном масштабе» . Труды Национальной академии наук . 106 (19): 7724–7728. Bibcode : 2009PNAS..106.7724C . DOI : 10.1073 / pnas.0811803106 . PMC 2683094 . PMID 19416862 .  
  • Изотопные массы из:
    • Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE " , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
  • Изотопные составы и стандартные атомные массы из:
    • де Лаэтер, Джон Роберт ; Бёльке, Джон Карл; Де Бьевр, Поль; Хидака, Хироши; Пайзер, Х. Штеффен; Росман, Кевин-младший; Тейлор, Филип DP (2003). «Атомный вес элементов. Обзор 2000 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 75 (6): 683–800. DOI : 10.1351 / pac200375060683 .
    • Визер, Майкл Э. (2006). «Атомный вес элементов 2005 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 78 (11): 2051–2066. DOI : 10,1351 / pac200678112051 . Выложите резюме .
  • Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
    • Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE " , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
    • Национальный центр ядерных данных . «База данных NuDat 2.x» . Брукхейвенская национальная лаборатория .
    • Холден, Норман Э. (2004). «11. Таблица изотопов». В Лиде, Дэвид Р. (ред.). CRC Справочник по химии и физике (85-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.