Litija izotopi – radioaktīvā sabrukšana un pussabrukšanas periods

Fakti par litija izotopiem

CAROL & MIKE WERNER/SCIENCE FOTO BIBLIOTĒKA / Getty Images

Visi litijs atomiem ir trīs protoni bet varētu būt no nulles līdz deviņiem neitroni . Ir zināmi desmit izotopi litija, sākot no Li-3 līdz Li-12. Daudziem litija izotopiem ir vairāki sabrukšanas ceļi atkarībā no kodola kopējās enerģijas un tā kopējā leņķiskā impulsa kvantu skaita. Tā kā dabiskā izotopu attiecība ievērojami atšķiras atkarībā no litija parauga iegūšanas vietas, elementa standarta atomsvaru vislabāk var izteikt kā diapazonu (t.i., no 6,9387 līdz 6,9959), nevis kā vienu vērtību.

Litija izotopu pussabrukšanas periods un sabrukšana

Šajā tabulā ir uzskaitīti zināmie litija izotopi, to pussabrukšanas periods un radioaktīvās sabrukšanas veids. Izotopus ar vairākām sabrukšanas shēmām attēlo pussabrukšanas perioda vērtību diapazons starp īsāko un garāko pussabrukšanas periodu šāda veida sabrukšanai.

Izotops	Pus dzīve	Sabrukšana
Li-3	--	lpp
Li-4	4,9 x 10-23sekundes — 8,9 x 10-23sekundes	lpp
Li-5	5,4 x 10-22sekundes	lpp
Li-6	Stabils 7,6 x 10-23sekundes — 2,7 x 10- divdesmitsekundes	N/A a,3H, IT, n, p iespējams
Li-7	Stabils 7,5 x 10-22sekundes - 7,3 x 10-14sekundes	N/A a,3H, IT, n, p iespējams
Li-8	0,8 sekundes 8,2 x 10- piecpadsmitsekundes 1,6 x 10-divdesmitvienssekundes — 1,9 x 10- divdesmitsekundes	b- IT n
Li-9	0,2 sekundes 7,5 x 10-divdesmitvienssekundes 1,6 x 10-divdesmitvienssekundes — 1,9 x 10- divdesmitsekundes	b- n lpp
Li-10	nezināms 5,5 x 10-22sekundes - 5,5 x 10-divdesmitvienssekundes	n c
Li-11	8,6 x 10-3sekundes	b-
Li-12	1 x 10-8sekundes	n

• a alfa sabrukšana
• b- beta sabrukšana
• c gamma fotons
• 3H ūdeņraža-3 kodols vai tritija kodols
• IT izomēru pāreja
• n neitronu emisija
• lpp protonu emisija

Tabulas atsauce: Starptautiskās Atomenerģijas aģentūras ENSDF datubāze (2010. gada oktobris)

Litijs-3

Litijs-3 kļūst par hēliju-2, izmantojot protonu emisiju.

Litijs-4

Litijs-4 sadalās gandrīz acumirklī (joktosekundēs) protonu emisijas rezultātā hēlijā-3. Tas veidojas arī kā starpprodukts citās kodolreakcijās.

Litijs-5

Litijs-5 sadalās ar protonu emisiju hēlijā-4.

Litijs-6

Litijs-6 ir viens no diviem stabilajiem litija izotopiem. Tomēr tam ir metastabils stāvoklis (Li-6m), kurā notiek izomēra pāreja uz litiju-6.

Litijs-7

Litijs-7 ir otrais stabilais litija izotops un visizplatītākais. Li-7 veido aptuveni 92,5 procentus no dabiskā litija. Litija kodolīpašību dēļ tas Visumā ir mazāk sastopams nekā hēlijs, berilijs, ogleklis, slāpeklis vai skābeklis.

Litiju-7 izmanto izkausētā litija fluorīdā izkausētā sāls reaktoros. Litijam-6 ir liels neitronu absorbcijas šķērsgriezums (940 barni), salīdzinot ar litija-7 (45 milibarni), tāpēc litijs-7 pirms izmantošanas reaktorā ir jāatdala no citiem dabiskajiem izotopiem. Litiju-7 izmanto arī dzesēšanas šķidruma sārmināšanai spiediena ūdens reaktoros. Ir zināms, ka litijs-7 īslaicīgi satur lambda daļiņas savā kodolā (pretstatā parastajam tikai protonu un neitronu papildinājumam).

Litijs-8

Litijs-8 sadalās par beriliju-8.

Litijs-9

Apmēram pusi laika litijs-9 sadalās par beriliju-9, beta-mīnus sadaloties, bet otru pusi no laika neitronu emisijas rezultātā.

Litijs-10

Litijs-10 sadalās ar neitronu emisiju Li-9. Li-10 atomi var pastāvēt vismaz divos metastabilos stāvokļos: Li-10m1 un Li-10m2.

Litijs-11

Tiek uzskatīts, ka litijam-11 ir halo kodols. Tas nozīmē, ka katram atomam ir kodols, kurā ir trīs protoni un astoņi neitroni, bet divi no neitroniem riņķo ap protoniem un citiem neitroniem. Li-11 sadalās, izmantojot beta emisiju par Be-11.

Litijs-12

Litijs-12 ātri sadalās, neitronu emisijas rezultātā uz Li-11.

Avoti

• Audi, G.; Kondevs, F. G.; Vangs, M.; Huangs, V. Dž.; Naimi, S. (2017). “NUBASE2016 kodolīpašību novērtējums”. Ķīniešu fizika C. 41 (3): 030001. doi: 10.1088/1674-1137/41/3/030001
• Emslijs, Džons (2001). Dabas celtniecības bloki: A–Z elementu ceļvedis . Oxford University Press. 234.–239.lpp. ISBN 978-0-19-850340-8.
• Holdens, Normans E. (2010. gada janvāris–februāris). ' Noplicinātā ietekme⁶Li par litija standarta atomu svaru '. Starptautiskā ķīmija. Starptautiskā tīrās un lietišķās ķīmijas savienība . 32. sējums Nr. 1.
• Meija, Juris; un citi. (2016). “Elementu atomu svars 2013. gadā (IUPAC tehniskais ziņojums)”. Tīra un lietišķā ķīmija . 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305
• Vangs, M.; Audi, G.; Kondevs, F. G.; Huangs, V. Dž.; Naimi, S.; Xu, X. (2017). “AME2016 atommasas novērtējums (II). Tabulas, grafiki un atsauces”. Ķīniešu fizika C. 41 (3): 030003–1–030003–442. doi: 10.1088/1674-1137/41/3/030003