Изотопы хлора

Изотопы хлора ( 17 Cl  )
Основные изотопы [1]Разлагаться
избытокпериод полураспада ( t 1/2 )режимпродукт
35 кл76%стабильный
36 Клслед3,01 × 10 5  летβ −36 Ар
ε36 Ю.Ш.
37 Кл24%стабильный
Стандартный атомный вес A r °(Cl)

Хлор ( 17 Cl) имеет 25 изотопов, от 28 Cl до 52 Cl, и два изомера , 34m Cl и 38m Cl. Существует два стабильных изотопа , 35 Cl (75,8%) и 37 Cl (24,2%), что дает хлору стандартный атомный вес 35,45. Самый долгоживущий радиоактивный изотоп - 36 Cl, период полураспада которого составляет 301 000 лет. Все остальные изотопы имеют период полураспада менее 1 часа, многие - менее одной секунды. Самые короткоживущие - это не связанные с протонами 29 Cl и 30 Cl, с периодами полураспада менее 10 пикосекунд и 30 наносекунд соответственно; период полураспада 28 Cl неизвестен.

Список изотопов

Нуклид
[n 1]		ЗНИзотопная масса ( Да ) [4] [n 2] [n 3]
Период полураспада [1]
[n 4]
Режим распада [1]
[n 5]		Дочерний
изотоп
[n 6]		Спин и
четность [1]
[n 7] [n 4]		Природная распространенность (мольная доля)
Энергия возбужденияНормальная пропорция [1]Диапазон вариаций
28 Кл [5]171128.03035(54)#п27 южн.1+#
29 Кл171229.01505(20)#5.4(19) зсп28 Ю.Ш.(1/2+)
30 кл171330.005018(26)<50 нс [5]п29 южн.3+#
31 Кл171430.9924481(37)190(1) мсβ + (97,6%)31 Ю.3/2+
β + , р (2,4%)30 П
32 Кл171531.98568461(60)298(1) мсβ + (99,92%)32 Ю.Ш.1+
β + , α (0,054%)28 Си
β + , р (0,026%)31 П
33 Кл171632.97745199(42)2.5038(22) сβ +33 Ю.3/2+
34 Кл171733.973762490(52)1.5267(4) сβ +34 Ю.0+
34м Cl146,360(27) кэВ31.99(3) мин.β + (55,4%)34 Ю.3+
ИТ (44,6%)34 Кл
35 кл171834.968852694(38)Стабильный3/2+0,758(2)
36 Cl [н 8]171935.968306822(38)3,013(15)×10 5  летβ − (98,1%)36 Ар2+7 × 10 −13 [6] [7] [n 9]
β + (1,9%)36 Ю.Ш.
37 Кл172036.965902573(55)Стабильный3/2+0,242(2)
38 Кл172137.96801041(11)37.230(14) минβ −38 Ар2−
38м Cl671,365(8) кэВ715(3) мсЭТО38 Кл5−
39 Кл172238.9680082(19)56.2(6) минβ −39 Ар3/2+
40 кл172339.970415(34)1.35(3) минβ −40 Ар2−
41 Кл172440.970685(74)38,4(8) сβ −41 Ар(1/2+)
42 Кл172541.973342(64)6.8(3) сβ −42 Ар(2−)
β − , н ?41 Ар
43 Кл172642.974064(66)3.13(9) сβ −43 Ар(3/2+)
β − , н?42 Ар
44 Кл172743.978015(92)0,56(11) сβ − (>92%)44 Ар(2-)
β − , н? (<8%)43 Ар
45 кл172844.98039(15)513(36) мс [8]β − (76%)45 Ар(3/2+)
β − , н (24%)44 Ар
46 Кл172945.98525(10)232(2) мсβ − , н (60%)45 Ар2-#
β − (40%)46 Ар
β − , 2n?44 Ар
47 Кл173046.98972(22)#101(5) мсβ − (>97%)47 Ар3/2+#
β − , н? (<3%)46 Ар
β − , 2n?45 Ар
48 Кл173147.99541(54)#30# мс
[>200 нс]		β − ?48 Ар
β − , н?47 Ар
β − , 2n?46 Ар
49 Кл173249.00079(43)#35# мс
[>200 нс]		β − ?49 Ар3/2+#
β − , н?48 Ар
β − , 2n?47 Ар
50 кл173350.00827(43)#10# мс
[>620 нс]		β −50 Ар
β − , н?49 Ар
β − , 2n?48 Ар
51 Кл173451.01534(75)#5# мс
[>200 нс]		β − ?51 Ар3/2+#
β − , н?50 Ар
β − , 2n?49 Ар
52 Кл173552.02400(75)#2# мс
[>400 нс]		β − ?52 Ар
β − , н?51 Ар
β − , 2n?50 Ар
Заголовок и нижний колонтитул этой таблицы:
  1. ^ m Cl – Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) приводится в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # – Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из тенденций от поверхности массы (TMS).
  4. ^ ab # – Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из тенденций соседних нуклидов (TNN).
  5. ^ Способы распада:
    ЭТО:Изомерный переход
    н:Нейтронное излучение
    р:Эмиссия протонов
  6. ^ Жирный символ как дочерний – Дочерний продукт стабилен.
  7. ^ ( ) значение спина – указывает спин со слабыми аргументами присваивания.
  8. ^ Используется при радиодатировании воды.
  9. ^ Космогенный нуклид

Хлор-36

Следовые количества радиоактивного 36 Cl существуют в окружающей среде в соотношении около 7×10 −13 к 1 со стабильными изотопами. 36 Cl образуется в атмосфере путем расщепления 36 Ar при взаимодействии с протонами космических лучей. В подземной среде 36 Cl образуется в основном в результате захвата нейтронов 35 Cl или захвата мюонов 40 Ca. 36 Cl распадается либо на 36 S ( 1,9 % ) , либо на 36 Ar ( 98,1 % ) , с общим периодом полураспада 308 000 лет. Период полураспада этого гидрофильного нереактивного изотопа делает его пригодным для геологического датирования в диапазоне от 60 000 до 1 миллиона лет. Кроме того, большие количества 36 Cl были получены нейтронным облучением морской воды во время атмосферных взрывов ядерного оружия между 1952 и 1958 годами. Время пребывания 36 Cl в атмосфере составляет около 1 недели. Таким образом, как маркер событий 1950-х годов в почве и грунтовых водах , 36 Cl также полезен для датирования вод менее чем за 50 лет до настоящего времени. 36 Cl нашел применение в других областях геологических наук, прогнозов и элементов. В реакторах на основе хлорида расплавленной соли производство 36
Cl путем захвата нейтронов является неизбежным следствием использования природных изотопных смесей хлора (т.е. тех, которые содержат35
Cl ). Это производит долгоживущий радиоактивный продукт, который необходимо хранить или утилизировать. Разделение изотопов для получения чистого37
Cl может значительно уменьшить36
Производство Cl , но небольшое количество все еще может быть получено в результате реакций (n,2n) с участием быстрых нейтронов .

Хлор-37

Стабильный хлор-37 составляет около 24,23% от естественного хлора на Земле. Изменение происходит, поскольку хлоридные минеральные отложения имеют слегка повышенный баланс хлора-37 по сравнению со средним значением, обнаруженным в морской воде и галитовых отложениях. [ необходима цитата ]

Ссылки

  1. ^ abcde Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "Оценка ядерных свойств NUBASE2020" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  2. ^ "Стандартные атомные веса: Хлор". CIAAW . 2009.
  3. ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). "Стандартные атомные веса элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)". Чистая и прикладная химия . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN  1365-3075.
  4. ^ Ван, Мэн; Хуан, ВДж; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки*». Chinese Physics C. 45 ( 3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
  5. ^ ab Mukha, I.; et al. (2018). «Глубокая экскурсия за пределы протонной границы. I. Цепи изотопов аргона и хлора». Physical Review C. 98 ( 6): 064308–1–064308–13. arXiv : 1803.10951 . Bibcode : 2018PhRvC..98f4308M. doi : 10.1103/PhysRevC.98.064308. S2CID  119384311.
  6. ^ M. Zreda; et al. (1991). "Космогенные скорости производства хлора-36 в земных породах". Earth and Planetary Science Letters . 105 (1–3): 94–109. Bibcode : 1991E&PSL.105...94Z. doi : 10.1016/0012-821X(91)90123-Y.
  7. ^ M. Sheppard и M. Herod (2012). «Изменение фоновых концентраций и удельной активности радионуклидов 36Cl, 129I и U/Th-рядов в поверхностных водах». Журнал экологической радиоактивности . 106 : 27–34. doi :10.1016/j.jenvrad.2011.10.015. PMID  22304997.
  8. ^ Бхаттачарья, Сумик; Трипати, Вандана; Табор, SL; Воля, А.; Бендер, ПК; Бенетти, К.; Карпентер, член парламента; Кэрролл, Джей-Джей; Честер, А.; Кьяра, CJ; Чайлдерс, К.; Кларк, БР; Крайдер, БП; Харк, Дж. Т.; Джайн, Р.; Лиддик, С.Н.; Лубна, РС; Люитель, С.; Лонгфелло, Б.; Моганнам, MJ; Огунбеку, TH; Перелло, Дж.; Ричард, Алабама; Рубино, Э.; Саха, С.; Шеху, ОА; Унз, Р.; Сяо, Ю.; Чжу, Ии (18 августа 2023 г.). «β- распад богатого нейтронами 45Cl, имеющего магическое число N = 28» (PDF) . Физический обзор C . 108 (2). Американское физическое общество (APS): 024312. doi :10.1103/physrevc.108.024312. ISSN  2469-9985.
  • Данные по изотопам хлора из проекта «Изотопы лаборатории Беркли»
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Isotopes_of_chlorine&oldid=1249442371"