Калій-40 | |
---|---|
![]() Схема розпаду К-40 | |
Загальні відомості | |
Назва, символ | Калій-40,40K |
Нейтронів | 21 |
Протонів | 19 |
Властивості ізотопу | |
Природна концентрація | 0,0117(1) % |
Період напіврозпаду | 1,248× 109 років |
Атомна маса | 39,96399848(21) а.о.м |
Спін | 4− |
Дефект маси | −33 535,20(19) кеВ |
Канал розпаду | Енергія розпаду |
β−-розпад (~89,28 %) | 1,31107(11) МеВ |
EC (~10,72 %) | 1,50469(19) МеВ |
Калій-40 — радіоактивний ізотоп хімічного елемента калію з масовим числом 40. Ізотопна поширеність калію-40 в природі складає 0,0117(1) %. Питома активність 1 граму ізотопно чистого 40K дорівнює 2,652× 105 Бк. Увесь природний калій радіоактивний за рахунок розпадів 40K; питома активність природного калію дорівнює приблизно 31 Бк/г.
Утворення та розпад
Увесь наявний на Землі калій-40 утворився незадовго до виникнення Сонячної системи і самої планети (4,6 млрд років тому) і з того часу поступово розпадався. Своїм існуванням на сьогоднішній день нуклід завдячує великому періоду напіврозпаду (1,248× 109 років).
Розпад калію-40 відбувається за двома напрямками:
- β−-розпад (ймовірність 89,28 %):
- Захоплення орбітального електрону (ймовірність 10,72 %):
Вкрай рідко (в 0,001 % випадків) він розпадається в 40Ar через позитронний розпад, з випромінюванням позитрона (β+) і електронного нейтрино νe:
Біологічна роль
Калій-40 завжди наявний в живих організмах поряд із двома іншими (стабільними) природними ізотопами калію. Концентрація цього елемента в питній воді складає ~3× 10−4 мг/л, що призводить до радіоактивності води на рівні 2× 10−12 Кі/л. Ця величина надзвичайно мала і не призводить до яких-небудь шкідливих наслідків для організму.
Наявність калію-40 в тілі людини зумовлює його природну радіоактивність на рівні 4–5 кБк в залежності від маси. Це близько 80–85 % всієї радіоактивності організму. Решта випромінюється ізотопом 14C.
Саме природній радіоактивності калію-40 завдячує своїм існуванням термін «банановий еквівалент».
Калій-аргонове датування
Відношення концентрації 40K до концентрації його продукту розпаду 40Ar використовується для визначення абсолютного віку об'єктів методом так званого калій-аргонового датування.
Див. також
Примітки
- Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // . — 2003. — Vol. 729. — P. 3–128. — Bibcode: . — DOI: .(англ.)
- Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references. // . — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — Bibcode: . — DOI: .(англ.)
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
Kalij 40 Shema rozpadu K 40 Tablicya izotopiv Zagalni vidomosti Nazva simvol Kalij 40 40K Nejtroniv 21 Protoniv 19 Vlastivosti izotopu Prirodna koncentraciya 0 0117 1 Period napivrozpadu 1 248 109 rokiv Atomna masa 39 96399848 21 a o m Spin 4 Defekt masi 33 535 20 19 keV Kanal rozpadu Energiya rozpadu b rozpad 89 28 1 31107 11 MeV EC 10 72 1 50469 19 MeV Kalij 40 radioaktivnij izotop himichnogo elementa kaliyu z masovim chislom 40 Izotopna poshirenist kaliyu 40 v prirodi skladaye 0 0117 1 Pitoma aktivnist 1 gramu izotopno chistogo 40 K dorivnyuye 2 652 105 Bk Uves prirodnij kalij radioaktivnij za rahunok rozpadiv 40 K pitoma aktivnist prirodnogo kaliyu dorivnyuye priblizno 31 Bk g Utvorennya ta rozpadUves nayavnij na Zemli kalij 40 utvorivsya nezadovgo do viniknennya Sonyachnoyi sistemi i samoyi planeti 4 6 mlrd rokiv tomu i z togo chasu postupovo rozpadavsya Svoyim isnuvannyam na sogodnishnij den nuklid zavdyachuye velikomu periodu napivrozpadu 1 248 109 rokiv Rozpad kaliyu 40 vidbuvayetsya za dvoma napryamkami b rozpad jmovirnist 89 28 19 40 K 20 40 C a e n e displaystyle mathrm 19 40 K rightarrow mathrm 20 40 Ca e bar nu e Zahoplennya orbitalnogo elektronu jmovirnist 10 72 19 40 K e 18 40 A r n e displaystyle mathrm 19 40 K e rightarrow mathrm 18 40 Ar nu e Vkraj ridko v 0 001 vipadkiv vin rozpadayetsya v 40Ar cherez pozitronnij rozpad z viprominyuvannyam pozitrona b i elektronnogo nejtrino ne 19 40 K 18 40 A r e n e displaystyle mathrm 19 40 K rightarrow mathrm 18 40 Ar e nu e Biologichna rolKalij 40 zavzhdi nayavnij v zhivih organizmah poryad iz dvoma inshimi stabilnimi prirodnimi izotopami kaliyu Koncentraciya cogo elementa v pitnij vodi skladaye 3 10 4 mg l sho prizvodit do radioaktivnosti vodi na rivni 2 10 12 Ki l Cya velichina nadzvichajno mala i ne prizvodit do yakih nebud shkidlivih naslidkiv dlya organizmu Nayavnist kaliyu 40 v tili lyudini zumovlyuye jogo prirodnu radioaktivnist na rivni 4 5 kBk v zalezhnosti vid masi Ce blizko 80 85 vsiyeyi radioaktivnosti organizmu Reshta viprominyuyetsya izotopom 14 C Same prirodnij radioaktivnosti kaliyu 40 zavdyachuye svoyim isnuvannyam termin bananovij ekvivalent Kalij argonove datuvannyaDokladnishe Kalij argonova radiometriya Vidnoshennya koncentraciyi 40 K do koncentraciyi jogo produktu rozpadu 40 Ar vikoristovuyetsya dlya viznachennya absolyutnogo viku ob yektiv metodom tak zvanogo kalij argonovogo datuvannya Div takozhBananovij ekvivalentPrimitkiAudi G Bersillon O Blachot J Wapstra A H The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties 2003 Vol 729 P 3 128 Bibcode 2003NuPhA 729 3A DOI 10 1016 j nuclphysa 2003 11 001 angl Audi G Wapstra A H Thibault C The AME2003 atomic mass evaluation II Tables graphs and references 2003 Vol 729 P 337 676 Bibcode 2003NuPhA 729 337A DOI 10 1016 j nuclphysa 2003 11 003 angl