A természetes eredetű lítium ( Li ) ( atomsúly : 6941 (2) u ) a természetben két 6 Li és 7 Li stabil izotóp formájában van jelen , utóbbiak a legelterjedtebbek (92,5%). Mindkét izotópok alacsonyabb nukleáris kötési energia per nukleonra , mint a két kémiai elemek, hogy kövesse, és azt megelőző ( berillium és hélium, rendre ) a periódusos az elemek , ami azt jelenti, hogy az egyik az egyetlen elemek könnyű és stabil vegyi anyagok, amelyek energia előállítására keresztül a maghasadás . 2011-ben hét radioizotópot ismertek és jellemeztek, a legstabilabbak: 8 Li, felezési ideje 838 ms, és 9 Li, felezési ideje 178,3 ms . Az összes többi radioizotóp felezési ideje kevesebb, mint 8,6 ms . A legrövidebb élettartamú radioizotóp 4 Li, amely 7,580 43 × 10 −23 s felezési idejű protonok kibocsátásával bomlik le .
A primer nukleoszintézis során keletkező 7 Li nuklid (kis mennyiségű 6 Li-t a csillagok is termelnek ). A lítium-izotópok különféle természetes folyamatok során frakcionálódnak, például ásványképződés során (kémiai kicsapódás), anyagcserével és ioncserével . A lítiumionok az agyagásványok oktaéderes elrendezésében a magnéziumot és a vasat helyettesítik , ahol a 6 Li előnyös a 7 Li-vel szemben, ami a könnyebb izotóp koncentrációjának növekedését eredményezi a kőzetek hiperszűrési és időjárási folyamataiban.
A természetes lítium a két stabil 6 Li és 7 Li izotópból áll , amelyek közül az utóbbi a többség.
Izotóp | Bőség
(moláris százalék) |
Variációk tartománya |
---|---|---|
6 Li | 7,59 (4)% | 7,714 - 7,225 |
7 Li | 92,41 (4)% | 92,275 - 92,786 |
A lítium 4 ( 4 Li) magja három protonból és egy neutronból áll . A lítium izotópja a legrövidebb felezési idővel (felezési ideje 9,1 × 10 −23 s ), és lebomlik a protonok 3 He- be történő kibocsátásával . Egyes magfúziós reakciók köztitermékeként képződhet .
A lítium 5 ( 5 Li) magja három protonból és két neutronból áll . Élettartama rövid (felezési ideje 370 × 10 −23 s ), és protonok 4 He- be történő kibocsátásával bomlik le .
A lítium 6 ( 6 Li) stabil, magja három protonból és három neutronból áll . Ez a természetben található lítium körülbelül 7,5% -át teszi ki. Kiválasztott anyag a trícium előállításához , és neutronelnyelő anyagként is szolgálhat a magfúziós reakciókban . Nagy mennyiségű 6 Li-t izotóposan frakcionáltak atomfegyverekben történő felhasználásra .
A lítium 7 ( 7 Li) a lítium legelterjedtebb stabil izotópja (92,5%). Magja három protonból és négy neutronból áll .
Anyaga a termelés 6 Li, kimerült 6 Li, és ezért dúsított 7 Li, a kereskedelemben kapható, és néhány is dömpingelt a természetben. Így arra a mért koncentrációi 7 Li 35,4% nagyobb, mint a szokásos sebességgel a természetben a szénsavas talajvíz West Valley Creek Pennsylvania , amely downstream található a lítium feldolgozó üzem.. Az anyagot kimerített 6 Li, a bőséges e izotóp lehet csökkenteni, hogy 80% -át a normál érték, ami azt az atomtömege között változik 6,94 u és 6,99 u . Így a lítium izotópos összetétele nagymértékben függ az eredetétől, és a relatív atomtömeg pontos mérése általában nem minden minta esetében adható meg.
A 7 Li-t lítium-fluorid formájában alkalmazzák , amely oldószer a nukleáris reaktorokban fluorozott olvadt sókat tartalmaz . A 6 Li (941 istálló , termikus) neutronfelvételére szolgáló keresztmetszet és a jóval alacsonyabb 7 Li (0,045 istálló, termikus) keresztmetszete közötti nagy különbség miatt elengedhetetlen a szigorú lítium izotópos elválasztás ebben az összefüggésben.
A 7 lítium-hidroxidot a hűtőfolyadék lúgosításához is használják nyomottvizes reaktorokban .
A lítium 8 ( 8 Li) a lítium radioaktív izotópja, amelynek felezési ideje 840 ms. Magja formailag három protonból és öt neutronból áll, de valójában halo- mag szerkezete van : magja két protonból és két neutronból (egy hélium 4 mag ) áll, amelyet "halo" vesz körül. »Készült egy proton és három neutron. A bomlás által β- bomlás követ hasadási két atomja 4 Ő.
A Lítium 9 ( 9 Li) a lítium radioizotópja, amelynek felezési ideje 178 ms. Magja három protonból és hat neutronból áll. A bomlás által β- bomlás be berillium 9 , majd 50,8% az idő által neutronemisszió a formában berillium 8 .
A lítium 11 ( 11 Li) a lítium radioaktív izotópja, amelynek felezési ideje 8,75 ms. Magja formailag három protonból és nyolc neutronból áll, de valójában halogén magszerű szerkezete van : magja három protonból és hat neutronból (egy lítium 9 mag ) áll, körülvéve "halo" -val. Két neutronból áll. Így kivételesen nagy magtérfogattal rendelkezik, összehasonlítva a 208 Pb-vel . A bomlás által β- bomlás be berillium 11 amely ezután is lebomlik, főleg a berillium 10 által neutronemisszió .
Izotóp szimbólum |
Z ( p ) | N ( n ) | izotóp tömeg (u) | Fél élet | Bomlási mód (ok) |
Izotóp (ok) -fia | Nukleáris spin |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Gerjesztő energia | |||||||
4 Li | 3 | 1 | 4 027 19 (23) | 91 (9) × 10 −24 s [ 6,03 MeV ] |
o | 3 Ő | 2- |
5 Li | 3 | 2 | 5.012 54 (5) | 370 (30) × 10 −24 s [~ 1,5 MeV ] |
o | 4 Ő | 3 / 2- |
6 Li | 3 | 3 | 6.015 122 795 (16) | Stabil | 1+ | ||
7 Li | 3 | 4 | 7.016 004 55 (8) | Stabil | 3 / 2- | ||
8 Li | 3 | 5. | 8.022 487 36 (10) | 840,3 (9) ms | β - , hasadás | 2 4 Ő | 2+ |
9 Li | 3 | 6. | 9.026 789 5 (21) | 178,3 (4) ms | β - , n (50,8%) | 8 Legyen | 3 / 2- |
β - (49,2%) | 9 Legyen | ||||||
10 Li | 3 | 7 | 10.035 481 (16) | 2,0 (5) × 10 −21 s [1,2 (3) MeV ] |
nem | 9 Li | (1-, 2-) |
10m1 Li | 200 (40) keV | 3,7 (15) × 10 −21 s | 1+ | ||||
10m2 Li | 480 (40) keV | 1,35 (24) × 10 −21 s | 2+ | ||||
11 Li | 3 | 8. | 11.043 798 (21) | 8,75 (14) ms | β - , n (84,9%) | 10 Legyen | 3 / 2- |
β - (8,07%) | 11 Legyen | ||||||
β - , 2n (4,1%) | 9 Legyen | ||||||
β - , 3n (1,9%) | 8 Legyen | ||||||
β - hasadás (1,0%) | 7 Ő, 4 Ő | ||||||
β - hasadás (0,014%) | 8 Li, 3 H | ||||||
β - hasadás (0,013%) | 9 Li, 2 H | ||||||
12 Li | 3 | 9. | 12.053 78 (107) # | <10 ns | nem | 11 Li |
1 | H | Hé | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Lenni | B | VS | NEM | O | F | Született | ||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Igen | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Azt | Sc | Ti | V | Kr. | | Mn | Fe | Co | Vagy | Cu | Zn | Ga | Ge | Ász | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
5. | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Ban ben | Sn | Sb | Ön | én | Xe | ||||||||||||||
6. | Cs | Ba | A | Ez | Pr | Nd | Délután | Sm | Volt | Gd | Tuberkulózis | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Olvas | HF | A te | W | Újra | Csont | Ir | Pt | Nál nél | Hg | Tl | Pb | Kettős | Po | Nál nél | Rn |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Tudott | Am | Cm | Bk | Vö | Is | Fm | Md | Nem | Lr | Rf | Db | Vminek | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |