Алюміній-26 | |
---|---|
Загальні відомості | |
Назва, символ | Алюміній-26,26Al |
Нейтронів | 13 |
Протонів | 13 |
Властивості ізотопу | |
Природна концентрація | (космогенний) |
Період напіврозпаду | 7.17×105 years |
Спін | 5+ |
Канал розпаду | Енергія розпаду |
β+ | 4.00414 МеВ |
ε | 4.00414 МеВ |
Алюміній-26 (26Al, Al-26) — це радіоактивний ізотоп хімічного елемента алюмінію, який розпадається шляхом випромінювання позитронів або захоплення електронів до стабільного магнію-26. Період напіврозпаду 26Al становить 717 000 років. Це надто мало для того, щоб ізотоп вижив як первинний нуклід, але невелика його кількість утворюється в результаті зіткнень атомів з протонами космічного випромінення.
Розпад алюмінію-26 також створює гамма- та рентгенівське випромінювання. Рентгенівське випромінювання та оже-електрони випромінюються збудженою атомною оболонкою дочірнього 26Mg після захоплення електрона, який зазвичай залишає дірку в одній із нижніх підоболонок.
Оскільки він є радіоактивним, його зазвичай зберігають під шаром щонайменше 5 сантиметрів свинцю. Контакт з 26Al може призвести до радіоактивного зараження, тому він потребує спеціальних інструментів для транспортування, використання та зберігання.
Датування
Алюміній-26 можна використовувати для розрахунку земного віку метеоритів і комет. Він накопичується у значних кількостях на позаземних об’єктах шляхом реакції сколювання кремнію разом із берилієм-10. Після падіння на Землю накопичення 26Al припиняється, і його кількість порівняно з іншими космогенними нуклідами зменшується. Відсутність джерел алюмінію-26 на Землі є наслідком того, що земна атмосфера перешкоджає взаємодії кремнію на поверхні та нижньої тропосфери з космічними променями. Отже, кількість 26Al у зразку може бути використана для розрахунку дати падіння метеорита на Землю.
Поширеність у міжзоряному середовищі
Гамма-випромінювання від розпаду Al-26 при 1809 кеВ було першим спостереженням гамма-випромінювання із Центра Галактики. Спостереження було зроблено супутником HEAO-3 у 1984 році. Ізотоп в основному утворюється в наднових, які викидають багато радіоактивних нуклідів у міжзоряне середовище. Вважається, що при конденсації невеликих планетних тіл він забезпечує достатнє тепловиділення для такого розігріву, щоб почалося гравітаційне диференціювання їх надр, як це сталося в ранній історії астероїдів 1 Церера і 4 Веста. Цей ізотоп також відіграє роль у гіпотезах щодо походження екваторіальної опуклості Япета, супутника Сатурна.
Історія
До 1954 року період напіврозпаду алюмінію-26 вважався 6,3 секунди. Після публікації теоретичного доказу, що цей розпад насправді відноситься до метастабільного стану (ізомеру) алюмінію-26, ядра цього ізотопу в основному стані були отримані шляхом бомбардування магнію-26 і магнію-25 дейтронами в циклотроні Університету Піттсбурга. Перший вимір періоду напіврозпаду основного стану був визначений у межах 106 років.
Основний стан
Основний стан алюмінію-26 зі спином та парністю Jπ = 5+ не може прямо розпастися на основний стан ядра магній-26 (який має спін 0) через суттєву різницю спинів; точніше, бета-переходи з основного стану в основний мають дуже високий ступінь заборони і не спостерігаються, незважаючи на досить велику доступну енергію розпаду (Qε = 4004,14 кеВ). Розпад (як електронне захоплення, так і позитронний розпад) відбувається майже завжди (у 97,3% випадків) на перший збуджений стан магнію-26 з енергією 1808,7 кеВ та Jπ = 2+. Цей рівень негайно розряджається в основний стан 26Mg з випромінюванням гамма-кванту з енергією 1808,6 кеВ; пік з цією енергією є характерною особливістю гамма-спектру 26Al. У 2,7% випадків перехід відбувається на другий збуджений стан 26Mg з E = 2838,4 кеВ (Jπ = 2+), який може розпастися безпосередньо на основний рівень, випромінівши гамма-квант з енергією 2938,3 кеВ, але частіше (у співвідношенні 0,27:2,4) розпадається через вже згаданий перший збуджений стан з випромінюванням каскаду гамма-квантів з енергіями 1129,7 та 1808,7 кеВ. Час життя обох збуджених рівнів менше 1 нс. Крім розрядки збуджених рівнів з випромінюванням гамма-кванта, у всіх випадках можлива передача енергії Eγ, що скидається орбітальному електрону (ефект внутрішньої конверсії) з випромінюванням конверсійного електрона з відповідною фіксованою енергією Eγ − Ec, де Ec — енергія зв'язку електрону в атомі 26Mg. При цьому збудження електронної оболонки знімається шляхом випромінювання характеристичних рентгенівських фотонів та оже-електронів із сумарною енергією Ec.
Примітки
- Overholt, A.C.; Melott, A.L. (2013). Cosmogenic nuclide enhancement via deposition from long-period comets as a test of the Younger Dryas impact hypothesis. [en]. 377—378: 55—61. arXiv:1307.6557. Bibcode:2013E&PSL.377...55O. doi:10.1016/j.epsl.2013.07.029. S2CID 119291750.
- Nuclide Safety Data Sheet Aluminum-26 (PDF). www.nchps.org.
- Nuclide Safety Data Sheet Aluminum-26 (PDF). National Health& Physics Society. Процитовано 13 квітня 2009.
- Mahoney, W. A.; Ling, J. C.; Wheaton, W. A.; Jacobson, A. S. (1984). HEAO 3 discovery of Al-26 in the interstellar medium. The Astrophysical Journal. 286: 578. Bibcode:1984ApJ...286..578M. doi:10.1086/162632.
- Kohman, T. P. (1997). Aluminum-26: A nuclide for all seasons. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 219 (2): 165—176. doi:10.1007/BF02038496. S2CID 96683475.
- Moskovitz, Nicholas; Gaidos, Eric (2011). Differentiation of planetesimals and the thermal consequences of melt migration. Meteoritics & Planetary Science. 46 (6): 903—918. arXiv:1101.4165. Bibcode:2011M&PS...46..903M. doi:10.1111/j.1945-5100.2011.01201.x. S2CID 45803132.
- Zolotov, M. Yu. (2009). On the Composition and Differentiation of Ceres. Icarus. 204 (1): 183—193. Bibcode:2009Icar..204..183Z. doi:10.1016/j.icarus.2009.06.011.
- Zuber, Maria T.; McSween, Harry Y.; Binzel, Richard P.; Elkins-Tanton, Linda T.; Konopliv, Alexander S.; Pieters, Carle M.; Smith, David E. (2011). Origin, Internal Structure and Evolution of 4 Vesta. Space Science Reviews. 163 (1–4): 77—93. Bibcode:2011SSRv..163...77Z. doi:10.1007/s11214-011-9806-8. S2CID 7658841.
- Kerr, Richard A. (6 січня 2006). How Saturn's Icy Moons Get a (Geologic) Life. Science. 311 (5757): 29. doi:10.1126/science.311.5757.29. PMID 16400121. S2CID 28074320.
- Hollander, J. M.; Perlman, I.; Seaborg, G. T. (1953). Table of Isotopes. Reviews of Modern Physics. 25 (2): 469—651. Bibcode:1953RvMP...25..469H. doi:10.1103/RevModPhys.25.469.
- Simanton, James R.; Rightmire, Robert A.; Long, Alton L.; Kohman, Truman P. (1954). Long-Lived Radioactive Aluminum 26. Physical Review. 96 (6): 1711—1712. Bibcode:1954PhRv...96.1711S. doi:10.1103/PhysRev.96.1711.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Alyuminij 26 Tablicya izotopiv Zagalni vidomosti Nazva simvol Alyuminij 26 26Al Nejtroniv 13 Protoniv 13 Vlastivosti izotopu Prirodna koncentraciya kosmogennij Period napivrozpadu 7 17 105 years Spin 5 Kanal rozpadu Energiya rozpadu b 4 00414 MeV e 4 00414 MeV Alyuminij 26 26Al Al 26 ce radioaktivnij izotop himichnogo elementa alyuminiyu yakij rozpadayetsya shlyahom viprominyuvannya pozitroniv abo zahoplennya elektroniv do stabilnogo magniyu 26 Period napivrozpadu 26Al stanovit 717 000 rokiv Ce nadto malo dlya togo shob izotop vizhiv yak pervinnij nuklid ale nevelika jogo kilkist utvoryuyetsya v rezultati zitknen atomiv z protonami kosmichnogo viprominennya Rozpad alyuminiyu 26 takozh stvoryuye gamma ta rentgenivske viprominyuvannya Rentgenivske viprominyuvannya ta ozhe elektroni viprominyuyutsya zbudzhenoyu atomnoyu obolonkoyu dochirnogo 26Mg pislya zahoplennya elektrona yakij zazvichaj zalishaye dirku v odnij iz nizhnih pidobolonok Oskilki vin ye radioaktivnim jogo zazvichaj zberigayut pid sharom shonajmenshe 5 santimetriv svincyu Kontakt z 26Al mozhe prizvesti do radioaktivnogo zarazhennya tomu vin potrebuye specialnih instrumentiv dlya transportuvannya vikoristannya ta zberigannya DatuvannyaAlyuminij 26 mozhna vikoristovuvati dlya rozrahunku zemnogo viku meteoritiv i komet Vin nakopichuyetsya u znachnih kilkostyah na pozazemnih ob yektah shlyahom reakciyi skolyuvannya kremniyu razom iz beriliyem 10 Pislya padinnya na Zemlyu nakopichennya 26Al pripinyayetsya i jogo kilkist porivnyano z inshimi kosmogennimi nuklidami zmenshuyetsya Vidsutnist dzherel alyuminiyu 26 na Zemli ye naslidkom togo sho zemna atmosfera pereshkodzhaye vzayemodiyi kremniyu na poverhni ta nizhnoyi troposferi z kosmichnimi promenyami Otzhe kilkist 26Al u zrazku mozhe buti vikoristana dlya rozrahunku dati padinnya meteorita na Zemlyu Poshirenist u mizhzoryanomu seredovishiRozpodil 26Al u Chumackomu Shlyahu Gamma viprominyuvannya vid rozpadu Al 26 pri 1809 keV bulo pershim sposterezhennyam gamma viprominyuvannya iz Centra Galaktiki Sposterezhennya bulo zrobleno suputnikom HEAO 3 u 1984 roci Izotop v osnovnomu utvoryuyetsya v nadnovih yaki vikidayut bagato radioaktivnih nuklidiv u mizhzoryane seredovishe Vvazhayetsya sho pri kondensaciyi nevelikih planetnih til vin zabezpechuye dostatnye teplovidilennya dlya takogo rozigrivu shob pochalosya gravitacijne diferenciyuvannya yih nadr yak ce stalosya v rannij istoriyi asteroyidiv 1 Cerera i 4 Vesta Cej izotop takozh vidigraye rol u gipotezah shodo pohodzhennya ekvatorialnoyi opuklosti Yapeta suputnika Saturna IstoriyaDo 1954 roku period napivrozpadu alyuminiyu 26 vvazhavsya 6 3 sekundi Pislya publikaciyi teoretichnogo dokazu sho cej rozpad naspravdi vidnositsya do metastabilnogo stanu izomeru alyuminiyu 26 yadra cogo izotopu v osnovnomu stani buli otrimani shlyahom bombarduvannya magniyu 26 i magniyu 25 dejtronami v ciklotroni Universitetu Pittsburga Pershij vimir periodu napivrozpadu osnovnogo stanu buv viznachenij u mezhah 106 rokiv Osnovnij stanOsnovnij stan alyuminiyu 26 zi spinom ta parnistyu Jp 5 ne mozhe pryamo rozpastisya na osnovnij stan yadra magnij 26 yakij maye spin 0 cherez suttyevu riznicyu spiniv tochnishe beta perehodi z osnovnogo stanu v osnovnij mayut duzhe visokij stupin zaboroni i ne sposterigayutsya nezvazhayuchi na dosit veliku dostupnu energiyu rozpadu Qe 4004 14 keV Rozpad yak elektronne zahoplennya tak i pozitronnij rozpad vidbuvayetsya majzhe zavzhdi u 97 3 vipadkiv na pershij zbudzhenij stan magniyu 26 z energiyeyu 1808 7 keV ta Jp 2 Cej riven negajno rozryadzhayetsya v osnovnij stan 26Mg z viprominyuvannyam gamma kvantu z energiyeyu 1808 6 keV pik z ciyeyu energiyeyu ye harakternoyu osoblivistyu gamma spektru 26Al U 2 7 vipadkiv perehid vidbuvayetsya na drugij zbudzhenij stan 26Mg z E 2838 4 keV Jp 2 yakij mozhe rozpastisya bezposeredno na osnovnij riven viprominivshi gamma kvant z energiyeyu 2938 3 keV ale chastishe u spivvidnoshenni 0 27 2 4 rozpadayetsya cherez vzhe zgadanij pershij zbudzhenij stan z viprominyuvannyam kaskadu gamma kvantiv z energiyami 1129 7 ta 1808 7 keV Chas zhittya oboh zbudzhenih rivniv menshe 1 ns Krim rozryadki zbudzhenih rivniv z viprominyuvannyam gamma kvanta u vsih vipadkah mozhliva peredacha energiyi Eg sho skidayetsya orbitalnomu elektronu efekt vnutrishnoyi konversiyi z viprominyuvannyam konversijnogo elektrona z vidpovidnoyu fiksovanoyu energiyeyu Eg Ec de Ec energiya zv yazku elektronu v atomi 26Mg Pri comu zbudzhennya elektronnoyi obolonki znimayetsya shlyahom viprominyuvannya harakteristichnih rentgenivskih fotoniv ta ozhe elektroniv iz sumarnoyu energiyeyu Ec PrimitkiOverholt A C Melott A L 2013 Cosmogenic nuclide enhancement via deposition from long period comets as a test of the Younger Dryas impact hypothesis en 377 378 55 61 arXiv 1307 6557 Bibcode 2013E amp PSL 377 55O doi 10 1016 j epsl 2013 07 029 S2CID 119291750 Nuclide Safety Data Sheet Aluminum 26 PDF www nchps org Nuclide Safety Data Sheet Aluminum 26 PDF National Health amp Physics Society Procitovano 13 kvitnya 2009 Mahoney W A Ling J C Wheaton W A Jacobson A S 1984 HEAO 3 discovery of Al 26 in the interstellar medium The Astrophysical Journal 286 578 Bibcode 1984ApJ 286 578M doi 10 1086 162632 Kohman T P 1997 Aluminum 26 A nuclide for all seasons Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 219 2 165 176 doi 10 1007 BF02038496 S2CID 96683475 Moskovitz Nicholas Gaidos Eric 2011 Differentiation of planetesimals and the thermal consequences of melt migration Meteoritics amp Planetary Science 46 6 903 918 arXiv 1101 4165 Bibcode 2011M amp PS 46 903M doi 10 1111 j 1945 5100 2011 01201 x S2CID 45803132 Zolotov M Yu 2009 On the Composition and Differentiation of Ceres Icarus 204 1 183 193 Bibcode 2009Icar 204 183Z doi 10 1016 j icarus 2009 06 011 Zuber Maria T McSween Harry Y Binzel Richard P Elkins Tanton Linda T Konopliv Alexander S Pieters Carle M Smith David E 2011 Origin Internal Structure and Evolution of 4 Vesta Space Science Reviews 163 1 4 77 93 Bibcode 2011SSRv 163 77Z doi 10 1007 s11214 011 9806 8 S2CID 7658841 Kerr Richard A 6 sichnya 2006 How Saturn s Icy Moons Get a Geologic Life Science 311 5757 29 doi 10 1126 science 311 5757 29 PMID 16400121 S2CID 28074320 Hollander J M Perlman I Seaborg G T 1953 Table of Isotopes Reviews of Modern Physics 25 2 469 651 Bibcode 1953RvMP 25 469H doi 10 1103 RevModPhys 25 469 Simanton James R Rightmire Robert A Long Alton L Kohman Truman P 1954 Long Lived Radioactive Aluminum 26 Physical Review 96 6 1711 1712 Bibcode 1954PhRv 96 1711S doi 10 1103 PhysRev 96 1711