Isotop kalium
Kalium (19K) memiliki 26 isotop yang diketahui dari 31K hingga 57K, dengan pengecualian 32K yang masih belum diketahui, serta laporan 59K yang belum dikonfirmasi.[2] Tiga dari isotop tersebut terjadi secara alami: dua bentuk stabil 39K (93,3%) dan 41K (6,7%), serta sebuah radioisotop 40K yang berumur sangat panjang (0,012%).
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Berat atom standar Ar°(K) |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Isotop radioaktif 40K yang terjadi secara alami meluruh dengan waktu paruh 1,248×109 tahun. 89% dari peluruhan tersebut menjadi 40Ca yang stabil melalui peluruhan beta, sementara 11% sisanya menjadi 40Ar melalui penangkapan elektron atau emisi positron. 40K memiliki waktu paruh terpanjang yang diketahui untuk setiap nuklida pemancar positron. Waktu paruh yang panjang dari radioisotop primordial ini disebabkan oleh transisi terlarang spin: 40K has a spin nuklir 4, sedangkan kedua produk peluruhannya adalah isotop genap–genap dengan spin 0.
40K terjadi dalam kalium alami dalam jumlah yang cukup sehingga kantong besar pengganti garam komersial kalium klorida dapat digunakan sebagai sumber radioaktif untuk demonstrasi di dalam kelas.[butuh rujukan] 40K adalah sumber terbesar radioaktivitas alami pada hewan dan manusia yang sehat, bahkan lebih besar daripada 14C. Dalam tubuh manusia bermassa 70 kg, sekitar 4.400 inti 40K meluruh per detik.[3]
Peluruhan 40K menjadi 40Ar digunakan dalam penanggalan kalium-argon pada batuan. Mineral diberi tanggal dengan pengukuran konsentrasi kalium dan jumlah 40Ar radiogenik yang telah terakumulasi. Biasanya, metode ini mengasumsikan bahwa batuan tidak mengandung argon pada saat pembentukan dan semua argon radiogenik berikutnya (yaitu, 40Ar) dipertahankan.[butuh rujukan] 40K juga telah banyak digunakan sebagai pelacak radioaktif dalam studi pelapukan.[butuh rujukan]
Semua isotop kalium lainnya memiliki waktu paruh di bawah satu hari, sebagian besar di bawah satu menit. Yang paling tidak stabil adalah 31K, pemancar tiga proton yang ditemukan pada tahun 2019; waktu paruhnya diukur lebih pendek dari 10 pikodetik.[4][5]
Berbagai isotop kalium telah digunakan untuk studi siklus nutrien karena kalium adalah makronutrien yang dibutuhkan untuk kehidupan.[butuh rujukan]
Daftar isotop
sunting| Nuklida[6] [n 1] |
Z | N | Massa isotop (Da)[7] [n 2][n 3] |
Waktu paruh [n 4] |
Mode peluruhan |
Isotop anak [n 5] |
Spin dan paritas [n 6][n 4] |
Kelimpahan alami (fraksi mol) | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energi eksitasi[n 4] | Proporsi normal | Rentang variasi | |||||||||||||||||
| 31K[4][5] | 19 | 12 | <10 pdtk | 3p | 28S | ||||||||||||||
| 33K | 19 | 14 | 33,00756(21)# | <25 ndtk | p | 32Ar | 3/2+# | ||||||||||||
| 34K | 19 | 15 | 33,99869(21)# | <40 ndtk | p | 33Ar | 1+# | ||||||||||||
| 35K | 19 | 16 | 34,9880054(6) | 178(8) mdtk | β+ (99,63%) | 35Ar | 3/2+ | ||||||||||||
| β+, p (0,37%) | 34Cl | ||||||||||||||||||
| 36K | 19 | 17 | 35,9813020(4) | 341(3) mdtk | β+ (99,95%) | 36Ar | 2+ | ||||||||||||
| β+, p (0,048%) | 35Cl | ||||||||||||||||||
| β+, α (0,0034%) | 32S | ||||||||||||||||||
| 37K | 19 | 18 | 36,97337589(10) | 1,2365(9) dtk | β+ | 37Ar | 3/2+ | ||||||||||||
| 38K | 19 | 19 | 37,96908112(21) | 7,636(18) mnt | β+ | 38Ar | 3+ | ||||||||||||
| 38m1K | 130,50(28) keV | 924,46(14) mdtk | β+ | 38Ar | 0+ | ||||||||||||||
| 38m2K | 3458,0(2) keV | 21,95(11) μdtk | IT | 38K | (7+) | ||||||||||||||
| 39K | 19 | 20 | 38,963706487(5) | Stabil | 3/2+ | 0,932581(44) | |||||||||||||
| 40K[n 7][n 8] | 19 | 21 | 39,96399817(6) | 1,248(3)×109 thn | β− (89,28%) | 40Ca | 4− | 1,17(1)×10−4 | |||||||||||
| EC (10,72%) | 40Ar | ||||||||||||||||||
| β+ (0,001%)[8] | |||||||||||||||||||
| 40mK | 1643,639(11) keV | 336(12) ndtk | IT | 40K | 0+ | ||||||||||||||
| 41K | 19 | 22 | 40,961825258(4) | Stabil | 3/2+ | 0,067302(44) | |||||||||||||
| 42K | 19 | 23 | 41,96240231(11) | 12,355(7) jam | β− | 42Ca | 2− | ||||||||||||
| 43K | 19 | 24 | 42,9607347(4) | 22,3(1) jam | β− | 43Ca | 3/2+ | ||||||||||||
| 43mK | 738,30(6) keV | 200(5) ndtk | IT | 43K | 7/2− | ||||||||||||||
| 44K | 19 | 25 | 43,9615870(5) | 22,13(19) mnt | β− | 44Ca | 2− | ||||||||||||
| 45K | 19 | 26 | 44,9606915(6) | 17,8(6) mnt | β− | 45Ca | 3/2+ | ||||||||||||
| 46K | 19 | 27 | 45,9619816(8) | 105(10) dtk | β− | 46Ca | 2− | ||||||||||||
| 47K | 19 | 28 | 46,9616616(15) | 17,50(24) dtk | β− | 47Ca | 1/2+ | ||||||||||||
| 48K | 19 | 29 | 47,9653412(8) | 6,8(2) dtk | β− (98,86%) | 48Ca | 1− | ||||||||||||
| β−, n (1,14%) | 47Ca | ||||||||||||||||||
| 49K | 19 | 30 | 48,9682108(9) | 1,26(5) dtk | β−, n (86%) | 48Ca | (3/2+) | ||||||||||||
| β− (14%) | 49Ca | ||||||||||||||||||
| 50K | 19 | 31 | 49,972380(8) | 472(4) mdtk | β− (71%) | 50Ca | 0− | ||||||||||||
| β−, n (29%) | 49Ca | ||||||||||||||||||
| 50mK | 171,4(4) keV | 125(40) ndtk | IT | 50K | (2−) | ||||||||||||||
| 51K | 19 | 32 | 50,975828(14) | 365(5) mdtk | β−, n (65%) | 50Ca | 3/2+ | ||||||||||||
| β− (35%) | 51Ca | ||||||||||||||||||
| 52K | 19 | 33 | 51,98160(4) | 110(4) mdtk | β−, n (74%) | 51Ca | 2−# | ||||||||||||
| β− (23,7%) | 52Ca | ||||||||||||||||||
| β−, 2n (2,3%) | 50Ca | ||||||||||||||||||
| 53K | 19 | 34 | 52,98680(12) | 30(5) mdtk | β−, n (64%) | 52Ca | (3/2+) | ||||||||||||
| β− (26%) | 53Ca | ||||||||||||||||||
| β−, 2n (10%) | 51Ca | ||||||||||||||||||
| 54K | 19 | 35 | 53,99463(64)# | 10(5) mdtk | β− (>99,9%) | 54Ca | 2−# | ||||||||||||
| β−, n (<0,1%) | 53Ca | ||||||||||||||||||
| 55K | 19 | 36 | 55,00076(75)# | 3# mdtk | β− | 55Ca | 3/2+# | ||||||||||||
| β−, n | 54Ca | ||||||||||||||||||
| 56K | 19 | 37 | 56,00851(86)# | 1# mdtk | β− | 56Ca | 2−# | ||||||||||||
| β−, n | 55Ca | ||||||||||||||||||
| 57K[2][9] | 19 | 38 | β− | 57Ca | |||||||||||||||
| 59K[2][n 9] | 19 | 40 | β− | 59Ca | |||||||||||||||
| Header & footer tabel ini: | |||||||||||||||||||
- ^ mK – Isomer nuklir tereksitasi.
- ^ ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
- ^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
- ^ a b c # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
- ^ Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
- ^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
- ^ Digunakan dalam penanggalan kalium-argon
- ^ Radionuklida primordial
- ^ Penemuan isotop ini belum dikonfirmasi
Lihat pula
suntingReferensi
sunting- ^ Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
- ^ a b c Tarasov, O.B. (2017). "Production of very neutron rich isotopes: What should we know?".
- ^ "Radioactive Human Body". Diakses tanggal 4 Juli 2022.
- ^ a b "A peculiar atom shakes up assumptions of nuclear structure". Nature. 573 (7773): 167. 6 September 2019. Bibcode:2019Natur.573T.167.. doi:10.1038/d41586-019-02655-9
. PMID 31506620.
- ^ a b Kostyleva, D.; et al. (2019). "Towards the Limits of Existence of Nuclear Structure: Observation and First Spectroscopy of the Isotope 31K by Measuring Its Three-Proton Decay". Physical Review Letters. 123 (9): 092502. arXiv:1905.08154 . Bibcode:2019PhRvL.123i2502K. doi:10.1103/PhysRevLett.123.092502. PMID 31524489.
- ^ Waktu paruh, mode peluruhan, spin nuklir, dan komposisi isotop bersumber dari:
Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). "The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. - ^ Wang, M.; Audi, G.; Kondev, F. G.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Xu, X. (2017). "The AME2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030003–1—030003–442. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
- ^ Engelkemeir, D. W.; Flynn, K. F.; Glendenin, L. E. (1962). "Positron Emission in the Decay of K40". Physical Review. 126 (5): 1818. Bibcode:1962PhRv..126.1818E. doi:10.1103/PhysRev.126.1818.
- ^ Neufcourt, L.; Cao, Y.; Nazarewicz, W.; Olsen, E.; Viens, F. (2019). "Neutron drip line in the Ca region from Bayesian model averaging". Physical Review Letters. 122 (6): 062502–1–062502–6. arXiv:1901.07632 . Bibcode:2019PhRvL.122f2502N. doi:10.1103/PhysRevLett.122.062502. PMID 30822058.