الرئيسيةعريقبحث

نظائر الأرغون

☰ جدول المحتويات

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

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

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

أرغون-36

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

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

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

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

المراجع

  1. P. Benetti; et al. (2007). "Measurement of the specific activity of 39Ar in natural argon". Nuclear Instruments and Methods A. 574: 83. arXiv:. Bibcode:2007NIMPA.574...83B. doi:10.1016/j.nima.2007.01.106.
  2. "40Ar/39Ar dating and errors". مؤرشف من الأصل في 09 مايو 200707 مارس 2007.
  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. مؤرشف من الأصل في 13 يونيو 201813 ديسمبر 2013.
  5. Barlow, M. J. (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. Universal Nuclide Chart - تصفح: نسخة محفوظة 19 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.

موسوعات ذات صلة :