نظائر الآرغون

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

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

آرغون-39

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

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

آرغون-40

ينتج النظير آرغون-40 طبيعياً من النظير بوتاسيوم-40 40K، الذي لديه عمر نصف مقداره 1.248×109 سنة، والذي يضمحل إما عن طريق اصطياد إلكترون وإصدار بوزيتروني إلى النظير آرغون-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-آرغون.[2]

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

نظائر الآرغون الأخرى

آرغون-36

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

آرغون-37

يعد النظير آرغون-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]

آرغون-42

للنظير آرغون-42 عمر نصف مقداره 33 سنة وهو أحد نظائر الآرغون المشعة. يوجد هذه النظير في الغلاف الجوي للأرض بنسبة أقل من 6×10−21 جزء لكل جزء من عنصر الآرغون 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 الآرغون (تأريخ آرغون-آرغون)
  4. ^ نويدة كونية
  5. ^ يستخدم في التأريخ بواسطة الآرغون: تأريخ بوتاسيوم-آرغون وتأريخ آرغون-آرغون
  6. ^ ينتج من 40K في الصخور. النسب المعروصة هي بالنسبة لكوكب الأرض، إذ أن نسبة النظير 36Ar أعلى في الكون.

طالع أيضاً

المصادر

  • كتل النظائر من:
    • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF). Nuclear Physics A. ج. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2013-08-12.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  • تركيب النظائر والكتل الذرية القياسية من:
  • بيانات أعمار النصف واللف المغزلي والمتماكبات منتقاة من:

المراجع

  1. ^ P. Benetti؛ وآخرون (2007). "Measurement of the specific activity of 39Ar in natural argon". Nuclear Instruments and Methods A. ج. 574: 83. arXiv:astro-ph/0603131. Bibcode:2007NIMPA.574...83B. DOI:10.1016/j.nima.2007.01.106. {{استشهاد بدورية محكمة}}: Explicit use of et al. in: |مؤلف= (مساعدة)
  2. ^ ا ب "40Ar/39Ar dating and errors". مؤرشف من الأصل في 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 ديسمبر 2013). "Noble Molecules Found in Space". New York Times. مؤرشف من الأصل في 2018-06-13. اطلع عليه بتاريخ 2013-12-13.
  5. ^ Barlow، M. J. (2013). "Detection of a Noble Gas Molecular Ion, 36ArH+, in the Crab Nebula". Science. ج. 342 ع. 6164: 1343–1345. DOI:10.1126/science.124358213. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط author-name-list parameters تكرر أكثر من مرة (مساعدة)
  6. ^ V. D. Ashitkov؛ وآخرون (1998). "New experimental limit on the 42Ar content in the Earth's atmosphere". Nuclear Instruments and Methods A. ج. 416: 179. DOI:10.1016/S0168-9002(98)00740-2. {{استشهاد بدورية محكمة}}: Explicit use of et al. in: |مؤلف= (مساعدة)
  7. ^ Universal Nuclide Chart نسخة محفوظة 19 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.