Het chemisch element rubidium (Rb), met een atoommassa van 85,4678(3) u , bezit 1 stabiel isotoop : 85 Rb. De overige 30 isotopen zijn onstabiele radio-isotopen , die op een na een relatief korte halveringstijd hebben (de meeste minder dan een seconde ).
De kortstlevende isotoop van rubidium is 73 Rb, met een halfwaardetijd van minder dan 30 nanoseconden . De langstlevende is 87 Rb, met een halfwaardetijd van 49,2 miljard jaar . De facto kan dit nuclide eveneens als stabiel worden beschouwd, omdat de halfwaardetijd enkele malen groter is dan de leeftijd van het universum .
Rubidium-87
Rubidium-87 komt naast rubidium-85 ook in de natuur voor; de relatieve aanwezigheid bedraagt 27,83%. Omdat het in staat is om kalium te vervangen in bepaalde mineralen, is het sterk verspreid over de Aarde . Daardoor kan deze isotoop in de geochronologie gebruikt worden als dateringsmethode voor gesteenten . Rubidium-87 vervalt door β− -verval tot de stabiele isotoop strontium-87 :
Rb
37
87
⟶
Sr
38
87
+
e
−
+
ν
¯
e
{\displaystyle {\ce {{^{87}_{37}Rb}->{^{87}_{38}Sr}+{e^{-}}+{\bar {\nu }}_{e}}}}
Tijdens de gefractioneerde uitkristallisatie neemt de concentratie strontium in plagioklazen toe, waardoor rubidium meer in de vloeibare fase (de smelt) blijft. Hierdoor kan de Rb/Sr-verhouding in het magma in de loop van de tijd toenemen en in het mineraal of gesteente afnemen. Wanneer een initiële hoeveelheid strontium bekend is (kan worden afgeleid uit andere gegevens), dan kan de ouderdom van het gesteente bepaald worden door de huidige concentratie rubidium en strontium te meten, alsook de isotopische verhouding 87 Sr/86 Sr. De bepaling van de ouderdom is enkel accuraat wanneer het gesteente na zijn ontstaan geen noemenswaardige metamorfoses meer heeft ondergaan. Vanwege de zeer grote halfwaardetijd is deze methode uitermate geschikt voor het dateren van zeer oude gesteenten. De methode staat bekend als de rubidium-strontiumdatering .
Rubidium-87 was ook het nuclide dat ingezet werd bij de vorming van het eerste bose-einsteincondensaat .
Overzicht
Nuclide
Z (p )
N (n )
Isotopische massa (u)
Halveringstijd
Radioactief verval
VP
Kernspin
Isotopische verhouding (molfractie )
Natuurlijk voorkomen (molfractie)
Excitatie-energie
71 Rb
37
34
70,96532(54)
p
70 Kr
5/2−
72 Rb
37
35
71,95908(54)
< 1,5 µs
p
71 Kr
3+
72m Rb
100(100) keV
1 µs
p
71 Kr
1-
73 Rb
37
36
72,95056(16)
< 30 ns
p
72 Kr
3/2−
74 Rb
37
37
73,944265(4)
64,76(3) ms
β+
74 Kr
(0+ )
75 Rb
37
38
74,938570(8)
19,0(12) s
β+
75 Kr
(3/2− )
76 Rb
37
39
75,9350722(20)
36,5(6) s
β+
76 Kr
1−
β+ , α (3,8 × 10−7 %)
72 Se
76m Rb
316,93(8) keV
3,050(7) µs
(4+ )
77 Rb
37
40
76,930408(8)
3,77(4) min
β+
77 Kr
3/2−
78 Rb
37
41
77,928141(8)
17,66(8) min
β+
78 Kr
0+
78m Rb
111,20(10) keV
5,74(5) min
β+ (90%)
78 Kr
4−
IT (10%)
78 Rb
79 Rb
37
42
78,923989(6)
22,9(5) min
β+
79 Kr
5/2+
80 Rb
37
43
79,922519(7)
33,4(7) s
β+
80 Kr
1+
80m Rb
494,4(5) keV
1,6(2) µs
6+
81 Rb
37
44
80,918996(6)
4,570(4) uur
β+
81 Kr
3/2−
81m Rb
86,31(7) keV
30,5(3) min
IT (97,6%)
81 Rb
9/2+
β+ (2,4%)
81 Kr
82 Rb
37
45
81,9182086(30)
1,273(2) min
β+
82 Kr
1+
82m Rb
69,0(15) keV
6,472(5) uur
β+ (99,67%)
82 Kr
5−
IT (,33%)
82 Rb
83 Rb
37
46
82,915110(6)
86,2(1) dagen
EV
83 Kr
5/2−
83m Rb
42,11(4) keV
7,8(7) ms
IT
83 Rb
9/2+
84 Rb
37
47
83,914385(3)
33,1(1) dagen
β+ (96,2%)
84 Kr
2-
β− (3,8%)
84 Sr
84m Rb
463,62(9) keV
20,26(4) min
IT (> 99,9%)
84 Rb
6−
β+ (< 0,1%)
84 Kr
85 Rb
37
48
84,911789738(12)
stabiel
5/2−
0,7217(2)
86 Rb
37
49
85,91116742(21)
18,642(18) dagen
β− (99,9948%)
86 Sr
2−
EV (0,0052%)
86 Kr
86m Rb
556,05(18) keV
1,017(3) min
IT
86 Rb
6−
87 Rb
37
50
86,909180527(13)
4,923(22) × 1010 jaar
β−
87 Sr
3/2−
0,2783(2)
88 Rb
37
51
87,91131559(17)
17,773(11) min
β−
88 Sr
2−
89 Rb
37
52
88,912278(6)
15,15(12) min
β−
89 Sr
3/2−
90 Rb
37
53
89,914802(7)
158(5) s
β−
90 Sr
0−
90m Rb
106,90(3) keV
258(4) s
β− (97,4%)
90 Sr
3−
IT (2,6%)
90 Rb
91 Rb
37
54
90,916537(9)
58,4(4) s
β−
91 Sr
3/2−
92 Rb
37
55
91,919729(7)
4,492(20) s
β− (99,98%)
92 Sr
0−
β− , n (0,0107%)
91 Sr
93 Rb
37
56
92,922042(8)
5,84(2) s
β− (98,65%)
93 Sr
5/2−
β− , n (1,35%)
92 Sr
93m Rb
253,38(3) keV
57(15) µs
(3/2− , 5/2− )
94 Rb
37
57
93,926405(9)
2,702(5) s
β− (89,99%)
94 Sr
3−
β− , n (10,01%)
93 Sr
95 Rb
37
58
94,929303(23)
377,5(8) ms
β− (91,27%)
95 Sr
5/2−
β− , n (8,73%)
94 Sr
96 Rb
37
59
95,93427(3)
202,8(33) ms
β− (86,6%)
96 Sr
2+
β− , n (13,4%)
95 Sr
96m Rb
0(200) keV
200 ms
β−
96 Sr
1−
IT
96 Rb
β− , n
95 Sr
97 Rb
37
60
96,93735(3)
169,9(7) ms
β− (74,3%)
97 Sr
3/2+
β− , n (25,7%)
96 Sr
98 Rb
37
61
97,94179(5)
114(5) ms
β− (86,14%)
98 Sr
(0, 1)−
β− , n (13,8%)
97 Sr
β− , 2n (0,051%)
96 Sr
98m Rb
290(130) keV
96(3) ms
β−
97 Sr
(3, 4)+
99 Rb
37
62
98,94538(13)
50,3(7) ms
β− (84,1%)
99 Sr
(5/2+ )
β− , n (15,9%)
98 Sr
100 Rb
37
63
99,94987(32)
51(8) ms
β− (94,25%)
100 Sr
(3+ )
β− , n (5,6%)
99 Sr
β− , 2n (0,15%)
98 Sr
101 Rb
37
64
100,95320(18)
32(5) ms
β− (69%)
101 Sr
(3/2+ )
β− , n (31%)
100 Sr
102 Rb
37
65
101,95887(54)
37(5) ms
β− (82%)
102 Sr
β− , n (18%)
101 Sr
Overzicht van isotopen per element
Bronnen, noten en/of referenties
(en ) R.B. Firestone, S.Y. Frank Chu & C.M. Baglin (1999) - Table of Isotopes (online versie van de cd-rom)
(en ) G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot & O. Bersillon (2003) - The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties , Nuclear Physics A , 729 , pp. 3-128
(en ) J.R. de Laeter, J.K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H.S. Peiser, K.J.R. Rosman & P.D.P. Taylor (2003) - Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) , Pure and Applied Chemistry , 75 (6), pp. 683–800
(en ) M.E. Wieser (2006) - Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) , Pure and Applied Chemistry , 78 (11), pp. 2051–2066
(en ) David R. Lide (2004) - CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th ed.), hoofdstuk 11, CRC Press - ISBN 978-0849304859