Изотопы натрия
| ||||||||||||||||||||||||||
| Стандартный атомный вес А р °(На) | ||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||
Существует 20 изотопов натрия ( 11 Na), начиная от 17
Вот и все 39
На (кроме пока неизвестного 36 На и 38 уже), [4] и два изомера ( 22м
На и 24 м
Что ). 23
Na — единственный стабильный (и единственный первичный ) изотоп. Он считается моноизотопным элементом и имеет стандартный атомный вес 22,989 769 28 ( 2) . Натрий имеет два радиоактивных космогенных изотопа ( 22
Na , с периодом 2,6019 полураспада (6) лет ; [номер 1] и 24
Na , с периодом полураспада 14,9560(15) ч ). За исключением этих двух изотопов, период полураспада всех остальных изотопов составляет менее минуты, а у большинства — менее секунды. Самый недолговечный – несвязанный 18
Na с периодом полураспада 1,3(4) × 10. −21 секунд (хотя период полураспада аналогично несвязанного 17 Na не измеряется).
Острое воздействие нейтронного излучения (например, в результате аварии, связанной с ядерной критичностью ) превращает некоторые стабильные 23
Na (в форме Na + ион) в плазме крови человека 24
На . Измерив концентрацию этого изотопа, можно рассчитать дозу нейтронного облучения пострадавшего.
22
Na представляет собой изотоп, излучающий позитроны , с чрезвычайно длительным периодом полураспада. Используется для создания тест-объектов и точечных источников для позитронно-эмиссионной томографии .
Список изотопов
[ редактировать ]| Нуклид [n 1] | С | Н | Изотопная масса ( Да ) [5] [n 2] [n 3] | Период полураспада [1] [n 4] | Разлагаться режим [1] [n 5] | Дочь изотоп [№ 6] | Спин и паритет [1] [n 7] [n 4] | Изотопический избыток | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | |||||||||||||||||||
| 17 Уже | 11 | 6 | 17.037 270 (60) | п | 16 Ne | (1/2+) | |||||||||||||
| 18 Уже | 11 | 7 | 18.026 88 (10) | 1,3(4) зс | р=? [№ 8] | 17 Ne | 1−# | ||||||||||||
| 19 Уже | 11 | 8 | 19.013 880 (11) | > 1 как | п | 18 Ne | (5/2+) | ||||||||||||
| 20 Уже | 11 | 9 | 20.007 3543 (12) | 447,9(2,3) мс | б + ( 75.0(4)% ) | 20 Ne | 2+ | ||||||||||||
| б + а ( 25,0(4)% ) | 16 ТО | ||||||||||||||||||
| 21 Уже | 11 | 10 | 20.997 654 46 (5) | 22,4550(54) с | б + | 21 Ne | 3/2+ | ||||||||||||
| 22 Уже | 11 | 11 | 21.994 437 42 (18) | 2.6019(6) и [номер 1] | б + ( 90.57(8)% ) | 22 Ne | 3+ | След [n 9] | |||||||||||
| е ( 9,43(6)% ) | 22 Ne | ||||||||||||||||||
| 22м1 Уже | 583,05(10) кэВ | 243(2) нс | ЭТО | 22 Уже | 1+ | ||||||||||||||
| 22м2 Уже | 657,00(14) кэВ | 19,6(7) пс. | ЭТО | 22 Уже | 0+ | ||||||||||||||
| 23 Уже | 11 | 12 | 22.989 769 2820 (19) | Стабильный | 3/2+ | 1 | |||||||||||||
| 24 Уже | 11 | 13 | 23.990 963 012 (18) | 14,9560(15) ч | б − | 24 мг | 4+ | След [n 9] | |||||||||||
| 24 м Уже | 472,2074(8) кэВ | 20,18(10) мс | ИТ ( 99,95% ) | 24 Уже | 1+ | ||||||||||||||
| б − ( 0.05% ) | 24 мг | ||||||||||||||||||
| 25 Уже | 11 | 14 | 24.989 9540 (13) | 59,1(6) с | б − | 25 мг | 5/2+ | ||||||||||||
| 26 Уже | 11 | 15 | 25.992 635 (4) | 1,071 28 (25) с | б − | 26 мг | 3+ | ||||||||||||
| 26 м Уже | 82,4(4) кэВ | 4,35(16) мкс | ЭТО | 26 Уже | 1+ | ||||||||||||||
| 27 Уже | 11 | 16 | 26.994 076 (4) | 301(6) мс | б − ( 99.902(24)% ) | 27 мг | 5/2+ | ||||||||||||
| б − п ( 0,098(24)% ) | 26 мг | ||||||||||||||||||
| 28 Уже | 11 | 17 | 27.998 939 (11) | 33,1(1,3) мс | б − ( 99.42(12)% ) | 28 мг | 1+ | ||||||||||||
| б − п ( 0,58(12)% ) | 27 мг | ||||||||||||||||||
| 29 Уже | 11 | 18 | 29.002 877 (8) | 43,2(4) мс | б − ( 78% ) | 29 мг | 3/2+ | ||||||||||||
| б − п ( 22(3)% ) | 28 мг | ||||||||||||||||||
| б − 2н? [№ 10] | 27 мг ? | ||||||||||||||||||
| 30 Уже | 11 | 19 | 30.009 098 (5) | 45,9(7) мс | б − ( 70.2(2.2)% ) | 30 мг | 2+ | ||||||||||||
| б − п ( 28,6(2,2)% ) | 29 мг | ||||||||||||||||||
| б − 2н ( 1,24(19)% ) | 28 мг | ||||||||||||||||||
| б − α ( 5,5(2)% × 10 −5 ) | 26 Ne | ||||||||||||||||||
| 31 Уже | 11 | 20 | 31.013 147 (15) | 16,8(3) мс | б − (> 63,2(3,5)% ) | 31 мг | 3/2+ | ||||||||||||
| б − п ( 36,0(3,5)% ) | 30 мг | ||||||||||||||||||
| б − 2н ( 0,73(9)% ) | 29 мг | ||||||||||||||||||
| б − 3н (< 0,05% ) | 28 мг | ||||||||||||||||||
| 32 Уже | 11 | 21 | 32.020 010 (40) | 12,9(3) мс | б − ( 66.4(6.2)% ) | 32 мг | (3−) | ||||||||||||
| б − п ( 26(6)% ) | 31 мг | ||||||||||||||||||
| б − 2н ( 7,6(1,5)% ) | 30 мг | ||||||||||||||||||
| 33 Уже | 11 | 22 | 33.025 53 (48) | 8,2(4) мс | б − п ( 47(6)% ) | 32 мг | (3/2+) | ||||||||||||
| б − ( 40.0(6.7)% ) | 33 мг | ||||||||||||||||||
| б − 2н ( 13(3)% ) | 31 мг | ||||||||||||||||||
| 34 Уже | 11 | 23 | 34.034 01 (64) | 5,5(1,0) мс | б − 2н (~ 50% ) | 32 мг | 1+ | ||||||||||||
| б − (~ 35% ) | 34 мг | ||||||||||||||||||
| б − п (~ 15% ) | 33 мг | ||||||||||||||||||
| 35 Уже | 11 | 24 | 35.040 61 (72) # | 1,5(5) мс | б − | 35 мг | 3/2+# | ||||||||||||
| б − н? [№ 10] | 34 мг ? | ||||||||||||||||||
| б − 2н? [№ 10] | 33 мг ? | ||||||||||||||||||
| 37 Уже | 11 | 26 | 37.057 04 (74) # | 1# мс [> 1,5 мкс ] | б − ? [№ 10] | 37 мг ? | 3/2+# | ||||||||||||
| б − н? [№ 10] | 36 мг ? | ||||||||||||||||||
| б − 2н? [№ 10] | 35 мг ? | ||||||||||||||||||
| 39 Уже [4] | 11 | 28 | 39.075 12 (80) # | 1# мс [> 400 нс ] | б − ? [№ 10] | 39 мг ? | 3/2+# | ||||||||||||
| б − н? [№ 10] | 38 мг ? | ||||||||||||||||||
| б − 2н? [№ 10] | 37 мг ? | ||||||||||||||||||
| Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы: | |||||||||||||||||||
- ^ м Na – Возбужденный ядерный изомер .
- ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
- ^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).
- ^ Jump up to: а б # – Значения, отмеченные #, получены не только на основе экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов соседних нуклидов (TNN).
- ^ Режимы распада:
ЭТО: Изомерный переход н: Нейтронная эмиссия п: Протонная эмиссия - ^ Жирный символ в виде дочернего продукта — дочерний продукт стабилен.
- ^ ( ) значение вращения — указывает на вращение со слабыми аргументами присваивания.
- ^ Показанный режим затухания наблюдался, но его интенсивность экспериментально не известна.
- ^ Jump up to: а б Космогенный нуклид
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Показанный режим распада энергетически разрешен, но экспериментально не наблюдался в этом нуклиде.
Натрий-22
[ редактировать ]
Натрий-22 — радиоактивный изотоп натрия, испускающий позитроны в 22
Ne с периодом полураспада 2,6019(6) лет . 22
Na исследуется как эффективный генератор «холодных позитронов » ( антивещества ) для производства мюонов для катализа синтеза дейтерия . [ нужна ссылка ] Он также широко используется в качестве источника позитронов в спектроскопии аннигиляции позитронов . [6]
Натрий-23
[ редактировать ]Натрий-23 представляет собой изотоп натрия с атомной массой 22,98976928. Это единственный стабильный изотоп натрия, а также единственный первичный изотоп. Из-за своего обилия натрий-23 используется в ядерном магнитном резонансе в различных областях исследований, включая материаловедение и исследование аккумуляторов. [7] Релаксация натрия-23 находит применение в изучении взаимодействий катион-биомолекула, внутриклеточного и внеклеточного натрия, транспорта ионов в батареях и квантовой обработки информации. [8]
Натрий-24
[ редактировать ]Натрий-24 радиоактивен и может быть создан из обычного натрия-23 путем нейтронной активации . С периодом полураспада 14,9560(15) ч . 24
Na распадается на 24
Mg путем испускания электрона и двух гамма-лучей . [9] [10]
Воздействие на организм человека интенсивного нейтронного излучения создает 24
Na в плазме крови . Измерения его количества можно провести для определения поглощенной дозы облучения пациента. [10] Это может быть использовано для определения типа необходимого медицинского лечения.
Когда натрий используется в качестве теплоносителя в реакторах на быстрых нейтронах , 24
Na Образуется , который делает теплоноситель радиоактивным. Когда 24
Na разлагается, что приводит к накоплению магния в охлаждающей жидкости. Поскольку период полураспада короткий, 24
Натриевая часть теплоносителя перестает быть радиоактивной через несколько дней после удаления из реактора. Утечка горячего натрия из первичного контура может вызвать радиоактивные пожары. [11] так как он может воспламениться при контакте с воздухом (и взрывается при контакте с водой). По этой причине основной контур охлаждения находится внутри защитной оболочки.
Натрий был предложен в качестве оболочки для солевой бомбы , поскольку он мог превратиться в 24
Na и производят интенсивное гамма-излучение в течение нескольких дней. [12] [13]
Примечания
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Обратите внимание, что NUBASE2020 использует тропический год для преобразования лет в другие единицы времени, а не григорианский год . Соотношение лет и других единиц времени в NUBASE2020 следующее: 1 г = 365,2422 д = 31 556 926 с.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- ^ «Стандартные атомные массы: натрий» . ЦИАВ . 2005.
- ^ Прохаска, Томас; Ирргехер, Йоханна; Бенефилд, Жаклин; Бёлке, Джон К.; Чессон, Лесли А.; Коплен, Тайлер Б.; Дин, Типинг; Данн, Филип Дж. Х.; Грёнинг, Манфред; Холден, Норман Э.; Мейер, Харро Эй Джей (04 мая 2022 г.). «Стандартные атомные массы элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)» . Чистая и прикладная химия . дои : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 .
- ^ Jump up to: а б Ан, Д.С.; и др. (14 ноября 2022 г.). «Открытие 39 Na» . Письма о физическом обзоре . 129 (21) 212502: 212502. Bibcode : 2022PhRvL.129u2502A . doi : /PhysRevLett.129.212502 . PMID 36461972. S2CID 10.1103 253591660. .
- ^ Ван, Мэн; Хуанг, WJ; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки *». Китайская физика C . 45 (3): 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
- ^ Саро, Матуш; Кршьяк, Владимир; Петриска, Мартин; Слугень, Владимир (29 июля 2019 г.). «Определение вклада источника натрия-22 в измерения аннигиляции позитронов с использованием GEANT4» . Материалы конференции AIP . 2131 (1): 020039. Бибкод : 2019AIPC.2131b0039S . дои : 10.1063/1.5119492 . ISSN 0094-243X . S2CID 201349680 .
- ^ Гото, Казума (8 февраля 2021 г.). «23Na Твердотельный ЯМР-анализ натрий-ионных батарей и материалов» . Батарейки и суперкапсулы . 4 (8): 1267–127. дои : 10.1002/batt.202000295 . S2CID 233827472 .
- ^ Сун, Ифань; Инь, Ю; Чен, Циньлун; Маркетти, Алессандро; Конг, Сюэцянь (2023). «23Na Релаксометрия: обзор теории и приложений» . Магнитно-резонансные буквы . 3 (2): 150–174. дои : 10.1016/j.mrl.2023.04.001 .
- ^ «натрий-24» . энциклопедия Британская
- ^ Jump up to: а б Экендаль, Даниэла; Рубович, Петр; Жлебчик, Павел; Гупка, Иван; Хумл, Ондрей; Бечкова, Вера; Мала, Хелена (7 ноября 2019 г.). «Оценка дозы нейтронов по образцам крови и волос человека». Радиационная защита Дозиметрия . 186 (2–3): 202–205. дои : 10.1093/rpd/ncz202 . ПМИД 31702764 .
- ^ Необычные происшествия во время работы LMFR , Материалы заседания Технического комитета, состоявшегося в Вене, 9–13 ноября 1998 г., МАГАТЭ . Страницы 84, 122.
- ^ «Наука: скоро Судный день» . Время . 24 ноября 1961 года. Архивировано из оригинала 14 марта 2016 года.
- ^ Кларк, WH (1961). «Химические и термоядерные взрывчатые вещества». Бюллетень ученых-атомщиков . 17 (9): 356–360. Бибкод : 1961БуАтС..17и.356С . дои : 10.1080/00963402.1961.11454268 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
