Aluminiumisotoper

Aluminiumisotoper är isotoper av grundämnet aluminium (Al), det vill säga atomer och kärnor med 13 protoner och olika antal neutroner.

Isotoper

Aluminium har 24 kända isotoper, varav en är stabil (²⁷Al), samt fyra isomerer (^23mAl, ^24mAl, ^26mAl och ^32mAl).

²⁶Al och ²⁷Al förekommer båda naturligt, även om ²⁷Al utgör 99,9 % av det naturligt förekommande aluminiumet. Utöver ²⁶Al, har alla radioisotoper halveringstider under 7 minuter, de flesta under en sekund.

Isotoper lättare än ²⁷Al sönderfaller främst genom β⁺-sönderfall till magnesiumisotoper, mer sällan till natrium- eller neonisotoper. Tyngre isotoper sönderfaller främst genom β⁻-sönderfall – till kiselisotoper.

Aluminium-26

²⁶Al är en radioisotop vars kärna består 13 protoner och 13 neutroner. ²⁶Al bildas av argon i atmosfären genom spallation orsakad av kosmiska protoner. Aluminiumisotoper har praktisk tillämpning i datering av marina sediment, mangannoduler, glaciäris, kvarts i exponerat berg och meteoriter. Förhållandet mellan ²⁶Al och ¹⁰Be har använts för att studera transport, deposition och lagring av sediment, samt begravning och erosion på tidsskalor om 10⁵ till 10⁶ år.

Kosmogent ²⁶Al användes för första gången i studier av månen och meteoriter. Meteoritfragment utsätts för intensivt bombardemang av kosmisk strålning under sina resor genom rymden, vilket orsakar väsentlig ²⁶Al-produktion. Efter att ha fallit ned till jorden, skyddar atmosfären meteoritfragmenten från ytterligare ²⁶Al-produktion, och isotopens sönderfall kan användas för att bestämma meteoritens jordiska ålder. Meteoritforskning har också visat att ²⁶Al var relativt vanligt vid tidpunkten för bildandet av vårt planetsystem. De flesta meteoritforskarna tror att energin som frigörs genom sönderfallet av ²⁶Al är ansvarig för smältning och differentieringen av vissa asteroider sedan de bildades för 4,55 miljarder år sedan.^[1]

Tabell

Nuklid	Z	N	Massa (u)	Halveringstid	ST (%)	SE (MeV)	SP	Spinn	Förekomst (%)
Nuklid	Excitationsenergi (keV)			Halveringstid	ST (%)	SE (MeV)	SP	Spinn	Förekomst (%)
¹⁹	13	6	19,0218#	< 35 ns	p		¹⁸
²⁰	13	7	20,0194#	< 35 ns	p		¹⁹
²¹	13	8	21,02804(32)#	< 35 ns	p		²⁰	½⁺#
²²	13	9	22,01952(10)#	59 ms	β⁺ (96,7 %)	18,58	²²	(3)⁺
					β⁺ + 2p (2,5 %)		²⁰Ne
					β⁺ + p (0,8 %)	13,08	²¹Na
²³	13	10	23,007267(20)	0,47 s	β⁺ (92 %)	12,24	²³	⁵⁄₂⁺#
²³	13	10	23,007267(20)	0,47 s	β⁺ + p (8 %)	4,66	²²	⁵⁄₂⁺#
^23mAl	13	10		0,47 s				#79
²⁴	13	11	23,9999389(30)	2,053 s	β⁺ (99,95 %)	13,878	²⁴Mg	4⁺
					β⁺ + α (0,0349 %)	4,562	²⁰Ne
					β⁺ + p (0,0159 %)		²³Na
^24mAl	425,8(1)			2,053 s	IT (82 %)	0,462	²⁴	1⁺
					β⁺ (18 %)	14,304	²⁴Mg
					β⁺ + α	4,988	²⁰Ne
²⁵	13	12	24,9904281(5)	7,183 s	β⁺	4,277	²⁵	⁵⁄₂⁺
²⁶	13	13	25,98689169(6)	7,17 × 10⁵ a	β⁺	4,004	²⁶	5⁺	Spår
^26mAl	228,305(13)			7,17 × 10⁵ a	β⁺	4,232	²⁶	0⁺
²⁷Al	13	14	26,98153863(12)	Stabil				⁵⁄₂⁺	100
²⁸	13	15	27,98191031(14)	2,2414 min	β⁻	4,642	²⁸Si	3⁺
²⁹	13	16	28,9804450(13)	6,56 min	β⁻	3,68	²⁹	⁵⁄₂⁺
³⁰	13	17	29,982960(15)	3,6 s	β⁻	8,561	³⁰	3⁺
³¹	13	18	30,983947(22)	644 ms	β⁻ (98,4 %)	7,995	³¹	(³⁄₂, ⁵⁄₂)⁺
³¹	13	18	30,983947(22)	644 ms	β⁻ + n (1,6 %)		³⁰	(³⁄₂, ⁵⁄₂)⁺
³²	13	19	31,98812(9)	31,7 ms	β⁻ (99,3 %)	13,02	³²	1⁺
³²	13	19	31,98812(9)	31,7 ms	β⁻ + n (0,7 %)		³¹	1⁺
^32mAl	955,7(4)			31,7 ms				(4)⁺
³³	13	20	32,99084(8)	41,7 ms	β⁻ (91,5 %)		³³	(⁵⁄₂⁺)#
³³	13	20	32,99084(8)	41,7 ms	β⁻ + n (8,5 %)		³²	(⁵⁄₂⁺)#
³⁴	13	21	33,99685(12)	56,3 ms	β⁻ (87,5 %)	17,09	³⁴	4⁻#
³⁴	13	21	33,99685(12)	56,3 ms	β⁻ + n (12,5 %)	9,56	³³	4⁻#
³⁵	13	22	34,99986(19)	38,6 ms	β⁻ (74 %)	14,3	³⁵	⁵⁄₂⁺#
³⁵	13	22	34,99986(19)	38,6 ms	β⁻ + n (26 %)	11,83	³⁴	⁵⁄₂⁺#
³⁶	13	23	36,00621(23)	90 ms	β⁻ (69 %)		³⁶
³⁶	13	23	36,00621(23)	90 ms	β⁻ + n (31 %)		³⁵
³⁷	13	24	37,01068(36)	10,7 ms	β⁻	16,1	³⁷	³⁄₂⁺
³⁸	13	25	38,01723(78)	7,6 ms	β⁻		³⁸
³⁹	13	26	39,02297(158)	7,6 µs	β⁻		³⁹	³⁄₂⁺#
⁴⁰	13	27	40,03145(75)#	10 ms	β⁻
⁴¹	13	28	41,03833(86)#	2 ms	β⁻			³⁄₂⁺#
⁴²	13	29	42,04689(97)#	1 ms	β⁻

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 inom 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

^ R. T. Dodd. Thunderstones and Shooting Stars. sid. 89–90. ISBN 0-674-89137-6

Isotopmassor:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). ”The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics 729: sid. 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: 2003NuPhA.729....3A. http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf.
Isotopisk sammansättning och standardatommassa:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). ”Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 75 (6): sid. 683–800. doi:10.1351/pac200375060683. http://www.iupac.org/publications/pac/75/6/0683/pdf/.
- M. E. Wieser (2006). ”Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 78 (11): sid. 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051. http://iupac.org/publications/pac/78/11/2051/pdf/. Sammanfattning.
Spinn och isomerdata:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). ”The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729: sid. 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: 2003NuPhA.729....3A. http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf.
- National Nuclear Data Center. ”NuDat 2.1 database”. NuDat 2.1 database. Brookhaven National Laboratory. http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/. Läst 1 september 2005.
- N. E. Holden (2004). ”Table of the Isotopes”. i D. R. Lide. CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th). CRC Press. Section 11. ISBN 978-0-8493-0485-9.

Externa länkar

Aluminiumisotopdata från The Berkeley Laboratory Isotopes Project's (engelska)

[1] R. T. Dodd. Thunderstones and Shooting Stars. sid. 89–90. ISBN 0-674-89137-6

[1]

Navigation

Navigering

Temaportaler