Ős nuklid

*
*

Vminek

↓

Délután

Volt

Tuberkulózis

*
*

Tudott

Vö

Nem

Ennek az elemnek legalább egy izotópja stabil

Az izotóp periódusa legalább 4 millió év

Vö

Az izotóp felezési ideje legalább 800 év

Az izotóp felezési ideje legalább 1 nap

Az izotóp felezési ideje legalább 1 perc

Valamennyi ismert izotóp felezési ideje kevesebb, mint 1 perc

A geokémiában és a magfizikában az első nuklid vagy az első izotóp az a nuklid, amely a Földön kialakulása óta jelen van . Közülük 288-at ismerünk (az ősszereplőről kettőjüket, 146 Sm-t és 244 Pu- t tárgyaljuk ). Közülük 252 stabil nuklid, a másik 36 radioaktív, felezési ideje elég hosszú ahhoz, hogy fennmaradjon a Föld kialakulása óta.

Eredet

A csillagok evolúciójának elmélete szerint a hidrogén kivételével az összes elem nukleoszintézissel jött létre , akár az Óriási Bummot követő ösvényekben ( ősnukleoszintézis ), akár csillagokon belül ( csillag nukleoszintézis ). A stabil izotópok olyanok maradtak, amilyenek, és mind megtalálhatók a Földön. A radioaktívnak talált radioaktív izotópok vagy radioizotópok szétesnek, de még mindig jelentős mennyiségű anyag maradt belőlük a Földön, ha felezési ideje kellően nagy (100 millió év nagyságrendű).

Rövidebb felezési idejű radioizotópok is megtalálhatók a Földön, de ezek a nuklidok nem ősrégiek, vagy az ősrádióizotópok bomlási láncaiban vannak jelen (például a radon 222, amely az ősurán 238- ból származik ), vagy kozmikus spallációval keletkeznek a Földön (mint a szén-14 , amelyet a légköri nitrogén-14 spallálásával állítanak elő) vagy ritkábban bizonyos ércek nukleáris transzmutációival. Így a Földön természetesen előforduló mintegy 340 nuklidból több mint ötven nem primordiális radioaktív nuklid található (köztük 24 kozmogén izotóp ) . Nehéz pontosan meghatározni: ezeknek a nuklidoknak egy része állítólag jelen van, de számszerűsíthető módon soha nem található meg a környezetben (túl kevés, általában nagyon rövid felezési idő miatt).

Azok a radioizotópok, amelyek a Föld kialakulása során voltak jelen, de azóta szétestek, ezért a természetes környezetben már nem találhatók, a kihalt radioaktivitások csoportját alkotják . Az oltott radioaktivitás és az ősizotóp közötti határértéket nehéz meghatározni, például a 244-es plutónium ezen a határon van: felezési ideje körülbelül 80 millió év, ennek az izotópnak körülbelül 56 felezési ideje telt el a A Föld 4,6 milliárd évvel ezelőtt. Ennek a nuklidnak a kezdeti mennyisége ezért a Föld kialakulása óta 2 56- szorosával (≈ 10 17 ) csökkent. A plutónium-244-et az 1970-es években a természetes környezetben való kimutatása óta általában ősizotópként osztályozták, de egy újabb tanulmány (2012) megkérdőjelezte a természetes környezetben való jelenlétét, mint ősizotópot, tehát inkább kihalt radioaktivitás lenne . Ha ősi izotópként van jelen a Földön, akkor valószínűleg ezek közül a legritkább, koncentrációja kevesebb, mint néhány száz atom gramm ércenként. Ritkaságához hozzátartozik az a tény is, hogy megkülönböztetjük az ősplutóniumot, a meteorit eredetű plutóniumot és különösen az emberi eredetű plutóniumot, mivel ez része a nukleáris ciklusnak, és szennyezheti a környezetet (azaz Csernobil és Fukusima katasztrófáit követően, vagyis , a szabadban történt összes nukleáris kísérletet követően).

A "határ" izotópok közül a 146 szamárium még nem volt kimutatható a természetben, de felezési ideje nagyobb, mint a 244-es plutóniumé (103 millió évvel ezelőtt); ha számszerűsíteni tudjuk az ős 244 Pu-t, akkor valószínű, hogy az analitikai kémia fejlődése lehetővé teszi a 146 Sm megtalálását . Emiatt már az ősmag-nuklidok közé van besorolva.

Az ősnuklidok listája

Teljes lista

A lista tartalmazza a 288 ősizotópot, amelyek közül 36 instabil (félkövér és dőlt betűvel). Közülük 25 felezési ideje meghaladja az univerzum korának tízszeresét , ennek a 25 nuklidnak (zárójelben) tehát a gyakorlatban elhanyagolható a radioaktivitása. Ezek a jelzések nem feltétlenül jelentik ritkaságuk jeleit: így az indium és a rénium esetében a radioizotóp van a legnagyobb mennyiségben (összehasonlítva ugyanazon elem stabil izotóppal).

Elem	Z	Ős izotópok (beleértve a radioaktívat is )
Hidrogén	1	1 H , 2 H
Hélium	2	3 Ő , 4 Ő
Lítium	3	6 Li, 7 Li
Berillium	4	9 Legyen
Bór	5.	10 B, 11 B
Szén	6.	12 ° C, 13 ° C
Nitrogén	7	14 N, 15 N
Oxigén	8.	16 O, 17 O, 18 O
Fluor	9.	19 F
Neon	10.	20 Ne, 21 Ne, 22 Ne
Nátrium	11.	23 Na
Magnézium	12.	24 Mg, 25 Mg, 26 Mg
Alumínium	13.	27 Al
Szilícium	14	28 Si, 29 Si, 30 Si
Foszfor	15	31 P
Kén	16.	32 S, 33 S, 34 S, 36 S
Klór	17.	35 Cl, 37 Cl
Argon	18.	36 Ar, 38 Ar, 40 Ar
Kálium	19.	39 K, 40 K , 41 K
Kalcium	20	Ca 40, Ca 42, Ca 43, Ca 44, Ca 46 , ( Ca 48 )
Scandium	21	45 Sc
Titán	22.	46 Ti, 47 Ti, 48 Ti, 49 Ti, 50 Ti
Vanádium	23.	( 50 V) , 51 V
Króm	24.	50 kr, 52 kr, 53 kr, 54 kr
Mangán	25	55 Mn
Vas	26.	54 Fe, 56 Fe, 57 Fe, 58 Fe
Kobalt	27.	59 Co
Nikkel	28.	58 Ni, 60 Ni, 61 Ni, 62 Ni, 64 Ni
Réz	29.	63 Cu, 65 Cu
Cink	30	64 Zn, 66 Zn, 67 Zn, 68 Zn, 70 Zn
Gallium	31	69 Ga, 71 Ga
Germánium	32	70 Ge, 72 Ge, 73 Ge, 74 Ge, ( 76 Ge)
Arzén	33	75 ász
Szelén	34	74 Se, 76 Se, 77 Se, 78 Se, 80 Se, ( 82 Se)
Bróm	35	79 Br, 81 Br
Kripton	36	( 78 Kr) , 80 Kr, 82 Kr, 83 Kr, 84 Kr, 86 Kr
Rubídium	37	85 Rb, 87 Rb
Stroncium	38	84 Sr, 86 Sr, 87 Sr, 88 Sr
Ittrium	39	89 Y
Cirkónium	40	90 Zr, 91 Zr, 92 Zr, 94 Zr, ( 96 Zr)
Nióbium	41	93 Nb
Molibdén	42	92 MB, 94 MB, 95 MB, 96 MB, 97 MB, 98 MB ( 100 MB)
Ruténium	44.	96 Ru, 98 Ru, 99 Ru, 100 Ru, 101 Ru, 102 Ru, 104 Ru
Ródium	45	103 Rh
Palládium	46	102 Pd, 104 Pd, 105 Pd, 106 Pd, 108 Pd, 110 Pd
Ezüst	47	107 Ag, 109 Ag
Kadmium	48	106 Cd, 108 Cd, 110 Cd, 111 Cd, 112 Cd, ( 113 Cd) , 114 Cd, ( 116 Cd)
Indium	49	113 hüvelyk , ( 115 hüvelyk)
Ón	50	112 Sn, 114 Sn, 115 Sn, 116 Sn, 117 Sn, 118 Sn, 119 Sn, 120 Sn, 122 Sn, 124 Sn
Antimon	51	121 Sb, 123 Sb
Tellúr	52	120 Te, 122 Te, 123 Te, 124 Te, 125 Te, 126 Te, ( 128 Te, 130 Te)
Jód	53	127 I
Xenon	54.	( 124 Xe) , 126 Xe, 128 Xe, 129 Xe, 130 Xe, 131 Xe, 132 Xe, 134 Xe, ( 136 Xe)
Cézium	55	133 Cs
Bárium	56	( 130 Ba) , 132 Ba, 134 Ba, 135 Ba, 136 Ba, 137 Ba, 138 Ba
Lantán	57	138 A ,139A
Cérium	58	136 Ce, 138 Ce, 140 Ce, 142 Ce
Praseodymium	59	141 Pr
Neodímium	60	142 Nd, 143 Nd, ( 144 Nd) , 145 Nd, 146 Nd, 148 Nd, ( 150 Nd)
Szamárium	62	144 Sm, 146 Sm (?), 147 Sm, ( 148 Sm) , 149 Sm, 150 Sm, 152 Sm, 154 Sm
Europium	63	( 151 Eu) , 153 Eu
Gadolínium	64.	( 152 Gd) , 154 Gd, 155 Gd, 156 Gd, 157 Gd, 158 Gd, 160 Gd
Terbium	65	159 Tb
Diszprózium	66	156 Dy, 158 Dy, 160 Dy, 161 Dy, 162 Dy, 163 Dy, 164 Dy
Holmium	67	165 Ho
Erbium	68	162 Er, 164 Er, 166 Er, 167 Er, 168 Er, 170 Er
Túlium	69	169 MT
Itterbium	70	168 Yb, 170 Yb, 171 Yb, 172 Yb, 173 Yb, 174 Yb, 176 Yb
Lutécium	71.	175 olvasás, 176 olvasás
Hafnium	72	( 174 Hf) , 176 Hf, 177 Hf, 178 Hf, 179 Hf, 180 Hf
Tantál	73.	180m Ta , 181 Ta
Volfrám	74.	( 180 W) , 182 W, 183 W, 184 W, 186 W
Rénium	75	185 Re, 187 Re
Ozmium	76	184 csont, ( 186 csont) , 187 csont, 188 csont, 189 csont, 190 csont, 192 csont
Iridium	77	191 Ir, 193 Ir
Platina	78	( 190 Pt) , 192 Pt, 194 Pt, 195 Pt, 196 Pt, 198 Pt
Arany	79	197 To
Higany	80	196 Hg, 198 Hg, 199 Hg, 200 Hg, 201 Hg, 202 Hg, 204 Hg
Tallium	81.	203 Tl, 205 Tl
Vezet	82	204 Pb, 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb
Bizmut	83.	( 209 Bi)
Tórium	90	232 Th
Uránium	92	235 U, 238 U
Plutónium	94. o	244 Pu (?)

Minden olyan elemnél, amelynek Z atomszáma kisebb vagy egyenlő, mint 82 (az ólomnál könnyebb elemek) legalább egy stabil izotóp van , két elem kivételével: a technécium ( Z = 43) és a prometium ( Z = 61). A 209. Bi izotóp , a 83. atomszám, kvázi stabil (felezési ideje körülbelül 2 × 10 19 év, sokkal nagyobb, mint az univerzum kora). Az egyetlen nagyobb atomszámú ős izotóp a tórium ( Z = 90) és az urán ( Z = 92), és esetleg a plutónium ( Z = 94) izotópja , amelyek a stabilitás szigetét alkotják (radioaktív periódusaik lényegesen nagyobbak, mint a egyéb tömegközeli izotópok).

Valamennyi stabil vagy kvázi stabil izotóp primordiális nuklid: nincs olyan stabil izotóp, amely hiányozna a Föld természetes környezetéből. Bizonyos stabil izotópok relatív aránya azonban az idő előrehaladtával kialakulhatott, nevezetesen az ólommal, amely a fő bomlási láncok csúcspontja: például a 208-as ólom egy része radiogén eredetű, a 232-es tóriumból származik; ennek a természetes környezetben jelen lévő izotópnak csak egy kisebb része volt valójában a Föld kialakulása óta. A tisztán ős 204-es izotóp ólom az ólom-izotópok között van kisebbségben.

A pontos listát primordiális radioizotópok nem feltétlenül fix: sok izotópok tekinthető jelenleg stabil, amelynek radioaktivitása gyanúja elméleti alapon.

A 36 ősi nuklid közül, amelyekre a radioaktivitást bizonyossággal megállapították,

Két még nem észlelt bizonyossággal a természeti környezet: a plutónium 244 és a szamárium 146.

Háromnak bomlási lánca van : ezek a 232 Th (14 milliárd év felezési ideje), 238 U (felezési ideje 4,5 milliárd év, körülbelül háromszor kevésbé gazdag, mint a tórium) és 235 U (fél élettartama 700 millió év, az urán bősége körülbelül 0,7%). Ezek az ősi izotópok a Földön több mint negyven további radioaktív izotóp jelenlétének eredetét jelentik, amelyek bomlási láncaikban vannak.

A dátumozási módszerek közül többet alkalmaznak : 40 K-t használnak például a kálium-argon dátumozás összefüggésében .

Megjegyzések és hivatkozások

( Fr ) Ez a cikk részben vagy egészben venni a Wikipedia cikket angolul című „ Elsődleges nuklid ” ( lásd a szerzők listáját ) .

Megjegyzések

A közönséges hidrogén vagy protium magja egyetlen protonból áll. Ez a proton egy neutron radioaktív lebontásával jött létre, ugyanabban az időszakban, mint az ős nukleoszintézis, de szigorúan szintézis nélkül. A nehéz hidrogén, vagyis a deutérium , amelynek magja protonból és neutronból áll, valóban nukleoszintézissel jött létre, de nagyon kisebbségben van a protium előtt.

Hivatkozások

Paul K. Kuroda , „ Az elemek eredete: a pre-Fermi reaktor és a plutónium-244 a természetben ”, Accounts of Chemical Research , vol. 12,1 st február 1979, P. 73–78 ( ISSN 0001-4842 , DOI 10.1021 / ar50134a005 , online olvasás , hozzáférés : 2016. november 8. )
Johannes Lachner , Iris Dillmann , Thomas Faestermann és Gunther Korschinek , „ Kísérlet az ős 244 Pu észlelésére a Földön ”, Physical Review C , vol. 85,2012. január 3, P. 015801 ( DOI 10.1103 / PhysRevC.85.015801 , online olvasás , hozzáférés : 2016. november 8. )

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek

(in) " A nuklidok élő diagramja: a nukleáris szerkezet és a bomlási adatok " ["interaktív nuklidok térképe: a mag szerkezete és a bomlási beállítások"] (hozzáférés: 2016. november 8. )