Изотопы неона (N[kmkhd uykug)

Перейти к навигации Перейти к поиску

Изото́пы нео́на — разновидности атомовядер) химического элемента неона, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Существует три стабильных нуклида неона: 20Ne (изотопная распространённость 90,48 %), 21Ne (0,27 %) и 22Ne (9,25 %)[1]. Повсеместно преобладает легкий 20Ne.

Во многих альфа-активных минералах относительное содержание тяжёлых 21Ne и 22Ne в десятки и сотни раз больше содержания их в воздухе. Это вызвано тем, что основными механизмами образования этих изотопов являются ядерные реакции, происходящие при бомбардировке ядер алюминия, натрия, магния и кремния продуктами распада ядер тяжёлых элементов. Кроме того, подобные реакции происходят в земной коре и атмосфере под воздействием космического излучения.

Зафиксирован также ряд малопродуктивных ядерных реакций[2], при которых образуются 21Ne и 22Ne — это захват альфа-частиц ядрами тяжёлого кислорода 18О и фтора 19F:

Источник преобладающего на Земле лёгкого нуклида 20Ne до сих пор не установлен.

Считается, что в космическом пространстве неон также преимущественно представлен лёгким нуклидом 20Ne. В метеоритах обнаруживают немало 21Ne и 22Ne, но эти нуклиды предположительно образуются в самих метеоритах под воздействием космических лучей за время странствий во Вселенной.

Кроме трёх стабильных нуклидов неона, известны ещё как минимум шестнадцать нестабильных. Самым долгоживущим из них является 24Ne c периодом полураспада 3,38 минуты.

Таблица изотопов неона

[править | править код]
Символ
нуклида
Z(p) N(n) Масса изотопа[3]
(а. е. м.)
Период
полураспада
[4]
(T1/2)
Канал распада Продукт распада Спин и чётность
ядра[4]
Распространённость
изотопа в природе
Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Энергия возбуждения
15
Ne
[5]
10 5 15,043 170 ± (70) (770 ± (300))⋅10−24 с
[590 ± (230) кэВ]
2p 13
O
(3/2−)
16
Ne
10 6 16,025 751 ± (22) > 5,7⋅10−21 с
[< 80 кэВ
2p 14
O
0+
17
Ne
10 7 17,0 177 140 ± (4) 109,2 ± (6) мс β+p (94,4 ± (2,9) %) 16
O
1/2−
β+α (3,51 ± (1) %) 13
N
β+ (2,1 ± (2,9) %) 17
F
β+pα (0,014 ± (4) %) 12
C
18
Ne
10 8 18,0 057 087 ± (4) 1664,20 ± (47) мс β+ 18
F
0+
19
Ne
10 9 19,00 188 091 ± (17) 17,2569 ± (19) с β+ 19
F
1/2+
20
Ne
10 10 19,9 924 401 753 ± (16) стабилен 0+ 0,9048(3) [0,8847, 0,9051][6]
21
Ne
10 11 20,99 384 669 ± (4) стабилен 3/2+ 0,0027 ± (1) [0,0027, 0,0171][6]
22
Ne
10 12 21,991 385 114 ± (19) стабилен 0+ 0,0925 ± (3) [0,0920, 0,0996][6]
23
Ne
10 13 22,99 446 691 ± (11) 37,15 ± (3) с β 23
Na
5/2+
24
Ne
10 14 23,9 936 106 ± (6) 3,38 ± (2) мин β 24m
Na
0+
25
Ne
10 15 24,997 810 ± (30) 602 ± (8) мс β 25
Na
1/2+
26
Ne
10 16 26,000 516 ± (20) 197 ± (2) мс β (99,87 ± (3) %) 26
Na
0+
βn (0,13 ± (3) %) 25
Na
27
Ne
10 17 27,007 570 ± (100) 30,9 ± (1,1) мс β (98,0 ± (5) %) 27
Na
(3/2+)
βn (2,0 ± (5) %) 26
Na
β2n ?[n 1] 25
Na
 ?
28
Ne
10 18 28,012 130 ± (140) 18,8 ± (2) мс β (84,3 ± (1,1) %) 28
Na
0+
βn (12 ± (1) %) 27
Na
β2n (3,7 ± (5) %) 26
Na
29
Ne
10 19 29,019 750 ± (160) 14,7 ± (4) мс β (68,0 ± (5,1) %) 29
Na
(3/2−)
βn (28 ± (5) %) 28
Na
β2n (4 ± (1) %) 27
Na
30
Ne
10 20 30,024 990 ± (270) 7,22 ± (18) мс β (78,1 ± (4,6) %) 30
Na
0+
βn (13 ± (4) %) 29
Na
β2n (8,9 ± (2,3) %) 28
Na
31
Ne
10 21 31,033 470 ± (290) 3,4 ± (8) мс β 31
Na
(3/2−)
βn ?[n 1] 30
Na
 ?
β2n ?[n 1] 29
Na
 ?
32
Ne
10 22 32,039 720 ± (540)# 3,5 ± (9) мс β 32
Na
0+
βn ?[n 1] 31
Na
 ?
β2n ?[n 1] 30
Na
 ?
33
Ne
10 23 33,049 520 ± (640)# < 260 нс n ?[n 1] 32
Ne
7/2−#
34
Ne
10 24 34,056 730 ± (550)# 2 мс# [> 1,5 мкс] β ?[n 1] 34
Na
0+
β2n ?[n 1] 32
Ne
 ?
βn ?[n 1] 33
Ne
 ?
  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Этот канал распада был теоретически предположен, но не был экспериментально обнаружен.

Пояснения к таблице

[править | править код]
  • Распространённость изотопов приведена для земной атмосферы. Для других источников значения могут сильно отличаться.
  • Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
  • Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада.
  • Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
  • Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

[править | править код]
  1. Isotopes of neon (англ.). www.webelements.com. Дата обращения: 8 июля 2009. Архивировано 1 мая 2009 года.
  2. Финкельштейн Д.Н. Глава IV. Инертные газы на Земле и в космосе // [web.archive.org/web/20120905111329/publ.lib.ru/ARCHIVES/F/FINKEL'SHTEYN_David_Naumovich/_Finkel'shteyn_D.N..html Инертные газы]. — Изд. 2-е. — М.: Наука, 1979. — С. 83. — 200 с. — («Наука и технический прогресс»). — 19 000 экз.
  3. Данные приведены по Meng Wang, Huang W. J., Kondev F. G., Audi G., Naimi S. The Ame2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 43, iss. 3. — P. 030003-1—030003-512. — doi:10.1088/1674-1137/abddaf.
  4. 1 2 Данные приведены по Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.Открытый доступ
  5. Wamers, F.; Marganiec, J.; Aksouh, F.; Aksyutina, Yu.; Álvarez-Pol, H.; Aumann, T.; Beceiro-Novo, S.; Boretzky, K.; Borge, M. J. G.; Chartier, M.; Chatillon, A.; Chulkov, L. V.; Cortina-Gil, D.; Emling, H.; Ershova, O.; Fraile, L. M.; Fynbo, H. O. U.; Galaviz, D.; Geissel, H.; Heil, M.; Hoffmann, D. H. H.; Johansson, H. T.; Jonson, B.; Karagiannis, C.; Kiselev, O. A.; Kratz, J. V.; Kulessa, R.; Kurz, N.; Langer, C.; Lantz, M.; Le Bleis, T.; Lemmon, R.; Litvinov, Yu. A.; Mahata, K.; Müntz, C.; Nilsson, T.; Nociforo, C.; Nyman, G.; Ott, W.; Panin, V.; Paschalis, S.; Perea, A.; Plag, R.; Reifarth, R.; Richter, A.; Rodriguez-Tajes, C.; Rossi, D.; Riisager, K.; Savran, D.; Schrieder, G.; Simon, H.; Stroth, J.; Sümmerer, K.; Tengblad, O.; Weick, H.; Wimmer, C.; Zhukov, M. V. (4 April 2014). "First Observation of the Unbound Nucleus 15Ne" (PDF). Physical Review Letters. 112 (13): 132502. doi:10.1103/PhysRevLett.112.132502. Архивировано (PDF) 20 января 2022. Дата обращения: 26 апреля 2022 — APS.
  6. 1 2 3 Meija, Juris; Coplen, Tyler B.; Berglund, Michael; Brand, Willi A.; Bièvre, Paul De; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Irrgeher, Johanna; Loss, Robert D.; Walczyk, Thomas; Prohaska, Thomas (2016-03-01). "Isotopic compositions of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry (англ.). 88 (3): 293—306. doi:10.1515/pac-2015-0503. ISSN 1365-3075. Архивировано 26 апреля 2022. Дата обращения: 26 апреля 2022.