Klorisotoper

Från Wikipedia
Hoppa till navigering Hoppa till sök

Klorisotoper är isotoper av grundämnet klor (Cl), det vill säga atomer och kärnor med 17 protoner och olika antal neutroner.

Isotoper[redigera | redigera wikitext]

Klor har 24 kända isotoper, varav 2 är stabila (35Cl och 37Cl), samt 2 isomerer (34mCl och 38mCl).

Den mest långlivade radioisotopen är 36Cl, som har en halveringstid på 301 000 år. Alla andra radioisotoper har halveringstider under en timme, de flesta under en sekund. De mest kortlivade isotoperna är 29Cl och 30Cl, med halveringstider under 20 respektive 30 nanosekunder – halveringstiden av 28Cl är okänd.

De tre lättaste isotoperna sönderfaller genom protonemission, tyngre isotoper (men ändock lättare än de stabila isotoperna) sönderfaller främst genom positronemission (β+-sönderfall), alla till svavelisotoper. Isotoper tyngre än de naturligt förekommande dito samt 36Cl sönderfaller huvudsakligen eller uteslutande genom β-sönderfall – till argonisotoper.

Klor-35[redigera | redigera wikitext]

Huvudartikel: Klor-35

35Cl är en stabil isotop vars kärna består 17 protoner och 18 neutroner. Den utgör 75,77 % av det naturligt förekommande kloret. Den har ett ganska högt termiskt neutroninfångningstvärsnitt: 44 barn, som om man räknar med 37Cl (0,43 barn) ger naturligt klor ett tvärsnitt på 33,45 barn. Naturligt klor är alltså en neutronabsorbator.

Klor-36[redigera | redigera wikitext]

Huvudartikel: Klor-36

36Cl är en radioisotop vars kärna består 17 protoner och 19 neutroner. Den har en halveringstid på 301 000 år och finns i spårmängder i miljön, med förhållande 7 x 10−13 till 1 till stabila isotoper. 36Cl produceras i atmosfären genom spallation av 36Ar genom interaktion med kosmiska protoner. I undermiljön produceras 36Cl huvudsakligen genom neutroninfångning av 35Cl eller myoninfångning av 40Ca. 36Cl sönderfaller i första hand genom β-sönderfall till 36Ar (98,1 %), men också genom elektroninfångning till 36S (1,9 %) med en total halveringstid på 308 000 år. Halveringstiden av denna hydrofila icke-rekativa isotop gör den lämplig för radiometrisk datering i intervallet 60 000 till 1 miljon år.

Stora mängder 36Cl producerades genom bestrålning av havsvatten under atmosfäriska kärnvapendetonationer mellan 1952 och 1958. Uppehållstiden för 36Cl i atmosfären är cirka 1 vecka. Således, som en markör för händelser från 1950-talet i jord- och grundvatten, är 36Cl också användbart för datering av vattenmassor mindre än 50 år före nutid. 36Cl används också inom andra discipliner inom geovetenskap, såsom datering av is och sediment.

Klor-37[redigera | redigera wikitext]

Huvudartikel: Klor-37

37Cl är en stabil isotop vars kärna består 17 protoner och 20 neutroner. Den utgör 24,23 % av det naturligt förekommande kloret. Den används vid detektion av neutriner.

Tabell[redigera | redigera wikitext]

Nuklid Z N Massa (u) Halveringstid ST (%) SE (MeV) SP Spinn Förekomst (%)
Excitationsenergi (keV)
28Cl
17
11
28,02851(54)# p 27S
(1+)#
29Cl
17
12
29,01411(21)# 20 ns p 28S
(32+)#
30Cl
17
13
30,00477(21)# 30 ns p 29S
(3+)#
31Cl
17
14
30,99241(5) 150 ms β+ (99,3 %) 11,98 31S
32+
β+ + p (0,7 %) 5,85 30P
32Cl
17
15
31,985690(7) 298 ms β+ (99,92 %) 12,685 32S
1+
β+ + α (0,054 %) 5,737 28Si
β+ + p (0,026 %) 3,821 31P
33Cl
17
16
32,9774519(5) 2,511 s β+ 5,583 33S
32+
34Cl
17
17
33,97376282(19) 1,5264 s β+ 5,492 34S
0+
34mCl
146,36(3)
1,5264 s β+ (55,4 %) 5,638 34S
3+
IT (44,6 %) 0,146 34Cl
35Cl
17
18
34,96885268(4)
Stabil
32+
75,77
36Cl
17
19
35,96830698(8) 3,01 × 105 a β (98,1 %) 0,709 36Ar
2+
Spår
ε (1,9 %) 1,142 36S
37Cl
17
20
36,96590259(5)
Stabil
32+
24,23
38Cl
17
21
37,96801043(10) 37,24 min β 4,917 38Ar
2
38mCl
671,361(8)
37,24 min IT 0,671 38Cl
5
39Cl
17
22
38,9680082(19) 55,6 min β 3,442 39Ar
32+
40Cl
17
23
39,97042(3) 1,35 min β 7,48 40Ar
2
41Cl
17
24
40,97068(7) 38,4 s β 5,73 41Ar
(½+, 32+)
42Cl
17
25
41,97325(15) 6,8 s β 9,43 42Ar
43Cl
17
26
42,97405(17) 3,07 s β (> 99,9 %) 7,95 43Ar
32+#
β + n (< 0,1 %) 42Ar
44Cl
17
27
43,97828(12) 434 ms β (92 %) 12,27 44Ar
β + n (8 %) 3,92 43Ar
45Cl
17
28
44,98029(13) 561 ms β (76 %) 10,8 45Ar
32+#
β + n (24 %) 5,3 44Ar
46Cl
17
29
45,98421(77) 232 ms β + n (60 %) 6,9 45Ar
β (40 %) 14,9 46Ar
47Cl
17
30
46,98871(64)# 101 ms β (97 %) 14,7 47Ar
32+#
β + n (3 %) 10,4 46Ar
48Cl
17
31
47,99495(75)# 100 ms β 48Ar
49Cl
17
32
49,00032(86)# 50 ms β 49Ar
32+#
50Cl
17
33
50,00784(97)# 20 ms β 50Ar
51Cl
17
34
51,01449(107)# 2 ms β 51Ar
32+#
Anmärkningar
  • Stabila isotoper anges i fetstil.
  • Värden markerade med # härrör inte enbart från experimentella data, men åtminstone delvis från systematiska trender.
  • Osäkerheter anges i kort form i parentes efter värdet. Osäkerhetsvärden anger en standardavvikelse, utom isotopsammansättningen och standardatommassa från IUPAC, som använder expanderade osäkerhet.
  • Nuklidmassor är givna av IUPAP Commission on Symbols, Units, Nomenclature, Atomic Masses and Fundamental Constants (SUNAMCO).
  • Isotopförekomster är givna av IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights.

Källor[redigera | redigera wikitext]

Externa länkar[redigera | redigera wikitext]