Изотопы неона
Изото́пы нео́на — разновидности атомов (и ядер) химического элемента неона, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Существует три стабильных нуклида неона: 20Ne (изотопная распространённость 90,48 %), 21Ne (0,27 %) и 22Ne (9,25 %)[1]. Повсеместно преобладает легкий 20Ne.
Во многих альфа-активных минералах относительное содержание тяжёлых 21Ne и 22Ne в десятки и сотни раз больше содержания их в воздухе. Это вызвано тем, что основными механизмами образования этих изотопов являются ядерные реакции, происходящие при бомбардировке ядер алюминия, натрия, магния и кремния продуктами распада ядер тяжёлых элементов. Кроме того, подобные реакции происходят в земной коре и атмосфере под воздействием космического излучения. Так, например, при бомбардировке нейтронами нуклидов магния 24Mg и 25Mg получаются нуклиды неона 21Ne и 22Ne, соответственно:
Зафиксирован также ряд малопродуктивных ядерных реакций[2], при которых образуются 21Ne и 22Ne — это захват альфа-частиц ядрами тяжёлого кислорода 18О и фтора 19F:
Источник преобладающего на Земле лёгкого нуклида 20Ne до сих пор не установлен.
Считается, что в космическом пространстве неон также преимущественно представлен лёгким нуклидом 20Ne. В метеоритах обнаруживают немало 21Ne и 22Ne, но эти нуклиды предположительно образуются в самих метеоритах под воздействием космических лучей за время странствий во Вселенной.
Кроме трёх стабильных нуклидов неона, известны ещё как минимум шестнадцать нестабильных.
Таблица изотопов неона
Символ нуклида |
Z(p) | N(n) | Масса изотопа[3] (а. е. м.) |
Избыток массы[3] (кэВ) |
Период полураспада[4] (T1/2) |
Спин и чётность ядра[4] |
Распространённость изотопа в природе[4] (%) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
16Ne | 10 | 6 | 16,025761(22) | 23996(20) | 9 зс | 0+ | |
17Ne | 10 | 7 | 17,017672(29) | 16461(27) | 109,2(6) мс | 1/2− | |
18Ne | 10 | 8 | 18,0057082(3) | 5317,17(28) | 1,672(8) с | 0+ | |
19Ne | 10 | 9 | 19,0018802(3) | 1751,44(29) | 17,296(5) с | 1/2+ | |
20Ne | 10 | 10 | 19,9924401754(19) | -7041,9313(18) | стабилен | 0+ | 90,48(3) |
21Ne | 10 | 11 | 20,99384668(4) | -5731,78(4) | стабилен | 3/2+ | 0,27(1) |
22Ne | 10 | 12 | 21,991385114(19) | -8024,715(18) | стабилен | 0+ | 9,25(3) |
23Ne | 10 | 13 | 22,99446690(11) | -5154,05(10) | 37,24(12) с | 5/2+ | |
24Ne | 10 | 14 | 23,9936108(4) | -5951,5(4) | 3,38(2) мин | 0+ | |
25Ne | 10 | 15 | 24,997737(28) | -2108(26) | 602(8) мс | (3/2)+ | |
26Ne | 10 | 16 | 26,000461(29) | 430(27) | 197(1) мс | 0+ | |
27Ne | 10 | 17 | 27,007590(120) | 7070(110) | 32(2) мс | 3/2+# | |
28Ne | 10 | 18 | 28,012070(160) | 11240(150) | 18,3(22) мс | 0+ | |
29Ne | 10 | 19 | 29,019390(290) | 18060(270) | 15,6(5) мс | 3/2+# | |
30Ne | 10 | 20 | 30,024800(610) | 23100(570) | 5,8(2) мс | 0+ | |
31Ne | 10 | 21 | 31,033110(970)# | 30840(900)# | 3,4(8) мс | 7/2−# | |
32Ne | 10 | 22 | 32,040020(860)# | 37280(800)# | 3,5(9) мс | 0+ | |
33Ne | 10 | 23 | 33,049380(860)# | 46000(800)# | < 260 нс | 7/2−# | |
34Ne | 10 | 24 | 34,057030(870)# | 53120(810)# | 1# мс | 0+ |
Пояснения к таблице
- Распространённость изотопов приведена для земной атмосферы. Для других источников значения могут сильно отличаться.
- Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или его чётности заключены в скобки.
- Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.
Примечания
- Isotopes of neon (англ.). www.webelements.com. Дата обращения: 8 июля 2009.
- Финкельштейн Д.Н. Глава IV. Инертные газы на Земле и в космосе // Инертные газы. — Изд. 2-е. — М.: Наука, 1979. — С. 83. — 200 с. — («Наука и технический прогресс»). — 19 000 экз.
- Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — .
- Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .