نظائر الأرغون

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

للأرغون (Ar) أربعة وعشرون نظيراً معروفاً، تتراوح أعداد الكتلة لها بين 30 و 53، مع وجود متماكب نووي واحد وهو 32mAr. هنالك ثلاثة نظائر مستقرة للأرغون وهي أرغون-36 36Ar و أرغون-38 38Ar و أرغون-40 40Ar، مع العلم أن الأخير 40Ar يشكل 99.6% من عنصر الأرغون في الطبيعة.

إن أطول نظائر الأرغون المشعة عمراً هي النظير أرغون-39 39Ar بعمر نصف 269 سنة والنظير أرغون-42 42Ar بعمر نصف 32.9 سنة والنظير أرغون-37 37Ar بعمر نصف 35.04 يوم. لباقي نظائر الأرغون المشعة أعمار نصف أقل من ساعتين وأغلبها أقل من دققة واحدة. أقل هذه النظائر المشعة عمراً هو النظير أرغون-30 30Ar بعمر نصف أقل من 20 نانو ثانية.

أرغون-39[عدل]

ينتج النظير المشع أرغون-39 في الغلاف الجوي للأرض من تأثير الأشعة الكونية على النظير المستقر أرغون-40. في نطاقات البيئة تحت سطح الأرض ينتج النظير أرغون-39 بعملية اصطياد نيوترون من قبل بوتاسيوم-39 39K أو بإصدار أشعة ألفا للنظير كالسيوم-43.

للنظير أرغون-39 عمر نصف مقداره 269 سنة، وهو يشكل نسبة مقدارها (8.0±0.6)×10−16 غ/غ من عنصر الأرغون في الطبيعة.[1]

أرغون-40[عدل]

ينتج النظير أرغون-40 طبيعياً من النظير بوتاسيوم-40 40K، الذي لديه عمر نصف مقداره 1.248×109 سنة، والذي يضمحل إما عن طريق اصطياد إلكترون و إصدار بوزيتروني إلى النظير أرغون-40 بنسبة حدوث 10.72%، أو يتحول إلى النظير كالسيوم-40 عن طريق اضمحلال بيتا بنسبة حدوث 89.28%. تستخدم هذه الظواهر الطبيعية في تحديد عمر الصخور بطريقة التأريخ بواسطة بوتاسيوم-أرغون.[2]

يشكل النظير أرغون-40 حوالي 99.6% من الأرغون الموجود في الغلاف الجوي للأرض مقابل نسبة قليلة من الوفرة الطبيعية للنظائر المستقرة الأخرى أرغون-36 وأرغون-38. هذه النسبة تختلف بشكل جذري في الغلاف الجوي للكواكب الأخرى، حيث تشكل النظائر أرغون-36 و أرغون-38 النسبة الأعظم من الأرغون وذلك بمقدار تناسب للنظائر 36Ar: 38Ar: 40Ar كالتالي 1: 1600: 8400. [3]

نظائر الأرغون الأخرى[عدل]

أرغون-36[عدل]

في ديسمبر من عام 2013 وجد النظير أرغون-36 على شكل هيدريد الأرغون في الغبار الكوني لسديم السرطان، مما يجعله من أوائل مركبات الغازات النبيلة المكتشفة في الفضاء الخارجي.[4][5]

أرغون-37[عدل]

يعد النظير أرغون-37 من النظائر المشعة المصطنعة الناتجة عن تشظي النظير كالسيوم-40 40Ca وذلك من تأثير التجارب النووية. لهذا النظير نصف عمر مقداره 35 يوم.[2]

أرغون-42[عدل]

للنظير أرغون-42 عمر نصف مقداره 33 سنة وهو أحد نظائر الأرغون المشعة. يوجد هذه النظير في الغلاف الجوي للأرض بنسبة أقل من 6×10−21 جزء لكل جزء من عنصر الأرغون في الطبيعة. [6]

جدول النظائر[عدل]

الرمز Z(ب) N(ن) كتلة النظير (u) عمر النصف نمط
الاضمحلال[7]
ناتج
الاضمحلال[n 1]
لف
مغزلي
تركيب
النظائر
التمثيلي
(كسر مولي)
مجال التفاوت
الطبيعي
(كسر مولي)
طاقة التنشيط
30Ar 18 12 30.02156 <20 نانو ثانية p 29Cl 0+
31Ar 18 13 31.01212 14.4 ميلي ثانية β+, p 55.0% 30S 5/2(+#)
β+ 40.4% 31Cl
β+, 2p 2.48% 29P
β+, 3p 2.1% 28Si
32Ar 18 14 31.9976380 98 ميلي ثانية β+ 56.99% 32Cl 0+
β+, p 43.01% 31S
32mAr 5600# كيلو إلكترون فولت 5-#
33Ar 18 15 32.9899257 173.0 ميلي ثانية β+ 61.35% 33Cl 1/2+
β+, p 38.65% 32S
34Ar 18 16 33.9802712 844.5 ميلي ثانية β+ 34Cl 0+
35Ar 18 17 34.9752576 1.775 ثانية β+ 35Cl 3/2+
36Ar 18 18 35.967545106 مستقر[n 2] 0+ 0.003336
37Ar 18 19 36.96677632 35.04 يوم ε 37Cl 3/2+
38Ar 18 20 37.9627324 مستقر 0+ 6.29×10−4
39Ar [n 3] 18 21 38.964313 269 سنة β 39K 7/2- نادر [n 4]
40Ar [n 5] 18 22 39.9623831225 مستقر 0+ 0.996035 [n 6]
41Ar 18 23 40.9645006 109.61 دقيقة β 41K 7/2-
42Ar 18 24 41.963046 32.9 سنة β 42K 0+ نادر
43Ar 18 25 42.965636 5.37 دقيقة β 43K (5/2-)
44Ar 18 26 43.9649240 11.87 دقيقة β 44K 0+
45Ar 18 27 44.9680400 21.48 ثانية β 45K (1/2,3/2,5/2)-
46Ar 18 28 45.96809 8.4 ثانية β 46K 0+
47Ar 18 29 46.97219 1.23 ثانية β 99% 47K 3/2-#
β, n 1% 46K
48Ar 18 30 47.97454 0.48 ثانية β 48K 0+
49Ar 18 31 48.98052 170 ميلي ثانية β 49K 3/2-#
50Ar 18 32 49.98443 85 ميلي ثانية β 50K 0+
51Ar 18 33 50.99163 60# ميلي ثانية [>200 نانو ثانية] β 51K 3/2-#
52Ar 18 34 51.99678 10# ميلي ثانية β 52K 0+
53Ar 18 35 53.00494 3# ميلي ثانية β 53K (5/2-)#
β, n 52K
  1. ^ النظائر المستقرة بالخط الغليظ
  2. ^ يعتقد أنه يخضع لاضمحلال β+β+ إلى 36S (يعتقد أن استقراره ظاهري وأنه نظرياً نويدة غير مستقرة، ولكن لا توجد براهين عملية على نشاط إشعاعي)
  3. ^ يستخدم للتأريخ بواسطة الأرغون (تأريخ أرغون-أرغون)
  4. ^ نويدة كونية
  5. ^ يستخدم في التأريخ بواسطة الأرغون: تأريخ بوتاسيوم-أرغون وتأريخ أرغون-أرغون
  6. ^ ينتج من 40K في الصخور. النسب المعروصة هي بالنسبة لكوكب الأرض، إذ أن نسبة النظير 36Ar أعلى في الكون.

المصادر[عدل]

المراجع[عدل]

  1. ^ P. Benetti et al. (2007). "Measurement of the specific activity of 39Ar in natural argon". Nuclear Instruments and Methods A 574: 83. arXiv:astro-ph/0603131. Bibcode:2007NIMPA.574...83B. doi:10.1016/j.nima.2007.01.106. 
  2. ^ أ ب "40Ar/39Ar dating and errors". تمت أرشفته من الأصل على 2007-05-09. اطلع عليه بتاريخ 2007-03-07. 
  3. ^ Cameron, A. G. W., "Elemental and Isotopic Abundances of the Volatile Elements in the Outer Planets" (Article published in the Space Science Reviews special issue on 'Outer Solar System Exploration - An Overview', ed. by J. E. Long and D. G. Rea.) Journal: Space Science Reviews, Volume 14, Issue 3-4, pp. 392-400 (1973).
  4. ^ Quenqua، Douglas (13 December 2013). "Noble Molecules Found in Space". New York Times. اطلع عليه بتاريخ 13 December 2013. 
  5. ^ Barlow، M. J.؛ et al. (2013). "Detection of a Noble Gas Molecular Ion, 36ArH+, in the Crab Nebula". Science 342 (6164): 1343–1345. doi:10.1126/science.124358213. 
  6. ^ V. D. Ashitkov et al. (1998). "New experimental limit on the 42Ar content in the Earth's atmosphere". Nuclear Instruments and Methods A 416: 179. doi:10.1016/S0168-9002(98)00740-2. 
  7. ^ http://www.nucleonica.net/unc.aspx