Quali sono il decadimento radioattivo e l'emivita degli isotopi al litio?

Tutti litio gli atomi ne hanno tre protoni ma potrebbe avere tra zero e nove neutroni. Ce ne sono dieci conosciuti isotopi di litio, che va da Li-3 a Li-12. Molti isotopi del litio hanno percorsi di decadimento multipli a seconda dell'energia complessiva del nucleo e del suo numero quantico del momento angolare totale. Poiché il rapporto isotopico naturale varia considerevolmente a seconda di dove è stato ottenuto un campione di litio, il il peso atomico standard dell'elemento è espresso al meglio come un intervallo (cioè da 6.9387 a 6.9959) piuttosto che un singolo valore.

Mezzovita e decadimento dell'isotopo di litio

Questa tabella elenca gli isotopi noti del litio, la loro emivita e il tipo di decadimento radioattivo. Gli isotopi con schemi di decadimento multipli sono rappresentati da un intervallo di valori di emivita tra l'emivita più breve e quella più lunga per quel tipo di decadimento.

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Isotopo Metà vita Decadimento
Li-3 -- p
Li-4 4,9 x 10-23 secondi - 8,9 x 10-23 secondi p
Li-5 5,4 x 10-22 secondi p
Li-6 Stabile
7,6 x 10-23 secondi - 2,7 x 10-20 secondi
N / A
α, 3H, IT, n, p possibile
Li-7 Stabile
7,5 x 10-22 secondi - 7,3 x 10-14 secondi
N / A
α, 3H, IT, n, p possibile
Li-8 0,8 secondi
8,2 x 10-15 secondi
1,6 x 10-21 secondi - 1,9 x 10-20 secondi
β-
IT
n
Li-9 0,2 secondi
7,5 x 10-21 secondi
1,6 x 10-21 secondi - 1,9 x 10-20 secondi
β-
n
p
Li-10 sconosciuto
5,5 x 10-22 secondi - 5,5 x 10-21 secondi
n
γ
Li-11 8,6 x 10-3 secondi β-
Li-12 1 x 10-8 secondi n
  • α decadimento alfa
  • β- decadimento beta
  • γ fotone gamma
  • Nucleo 3H idrogeno-3 o nucleo di trizio
  • IT transizione isomerica
  • n emissione di neutroni
  • p emissione di protoni

Tabella di riferimento: database ENSDF dell'Agenzia internazionale per l'energia atomica (ottobre 2010)

Litio-3

Il litio-3 diventa elio-2 tramite emissione di protoni.

Litio-4

Il litio-4 decade quasi istantaneamente (yoctosecondi) attraverso l'emissione di protoni in elio-3. Si forma anche come intermedio in altre reazioni nucleari.

Litio-5

Il litio-5 decade tramite emissione di protoni in elio-4.

Litio-6

Il litio-6 è uno dei due isotopi di litio stabili. Tuttavia, ha uno stato metastabile (Li-6m) che subisce una transizione isomerica al litio-6.

Litio-7

Il litio-7 è il secondo isotopo di litio stabile e il più abbondante. Il Li-7 rappresenta circa il 92,5 percento del litio naturale. A causa delle proprietà nucleari del litio, nell'universo è meno abbondante dell'elio, del berillio, del carbonio, dell'azoto o dell'ossigeno.

Il litio-7 viene utilizzato nel fluoruro di litio fuso dei reattori al sale fuso. Il litio-6 ha una grande sezione trasversale di assorbimento di neutroni (940 granai) rispetto a quella del litio-7 (45 millibarns), quindi il litio-7 deve essere separato dagli altri isotopi naturali prima dell'uso nel reattore. Il litio-7 è anche usato per alcalinizzare il refrigerante nei reattori ad acqua pressurizzata. È noto che il litio-7 contiene brevemente particelle di lambda nel suo nucleo (al contrario del solito complemento di soli protoni e neutroni).

Litio-8

Il litio-8 decade in berillio-8.

Litio-9

Il litio-9 decade in berillio-9 tramite decadimento beta-meno circa la metà del tempo e per emissione di neutroni nell'altra metà del tempo.

Litio-10

Il litio-10 decade tramite emissione di neutroni in Li-9.

Gli atomi di Li-10 possono esistere in almeno due stati metastabili: Li-10m1 e Li-10m2.

Litio-11

Si ritiene che il litio-11 abbia un nucleo di alone. Ciò significa che ogni atomo ha un nucleo contenente tre protoni e otto neutroni, ma due dei neutroni orbitano attorno ai protoni e altri neutroni. Il Li-11 decade attraverso l'emissione beta in Be-11.

Litio-12

Il litio-12 decade rapidamente attraverso l'emissione di neutroni in Li-11.

fonti

  • Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). "La valutazione NUBASE2016 delle proprietà nucleari". Fisica cinese C. 41 (3): 030001. doi: 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001
  • Emsley, John (2001). Nature's Building Blocks: A-Z Guide to the Elements. La stampa dell'università di Oxford. pp. 234–239. ISBN 978-0-19-850340-8.
  • Holden, Norman E. (Gennaio-febbraio 2010). "L'impatto dell'esaurimento 6Li sul peso atomico standard del litio". Chemistry International. Unione Internazionale di chimica pura e applicata. Vol. 32 n. 1.
  • Meija, Juris; et al. (2016). "Pesi atomici degli elementi 2013 (Rapporto tecnico IUPAC)". Chimica pura e applicata. 88 (3): 265–91. doi: 10.1515 / pac-2015-0305
  • Wang, M.; Audi, G.; Kondev, F. G.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Xu, X. (2017). "La valutazione della massa atomica AME2016 (II). Tabelle, grafici e riferimenti ". Fisica cinese C. 41 (3): 030003–1—030003–442. doi: 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030003
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