Isotopes de calcium - Isotopes of calcium
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Poids atomique standard A r, standard (Ca) | 40.078(4) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Le calcium ( 20 Ca) possède 26 isotopes connus, allant de 35 Ca à 60 Ca. Il existe cinq isotopes stables ( 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca et 46 Ca), plus un isotope ( 48 Ca ) avec une demi-vie si longue qu'à toutes fins pratiques, il peut être considéré comme stable. L'isotope le plus abondant, le 40 Ca, ainsi que le rare 46 Ca, sont théoriquement instables sur le plan énergétique, mais leur décroissance n'a pas été observée. Le calcium possède également un isotope cosmogénique , le 41 Ca radioactif , qui a une demi-vie de 99 400 ans. Contrairement aux isotopes cosmogéniques qui sont produits dans l' atmosphère , le 41 Ca est produit par activation neutronique du 40 Ca. La majeure partie de sa production se situe dans le mètre supérieur de la colonne de sol, où le flux de neutrons cosmogéniques est encore suffisamment fort. Le 41 Ca a reçu beaucoup d'attention dans les études stellaires car il se désintègre en 41 K, un indicateur critique des anomalies du système solaire. Les radio-isotopes artificiels les plus stables sont le 45 Ca avec une demi-vie de 163 jours et le 47 Ca avec une demi-vie de 4,5 jours. Tous les autres isotopes du calcium ont des demi-vies mesurées en minutes ou moins.
Le 40 Ca comprend environ 97 % du calcium naturel. Le 40 Ca est également l'un des produits de filiation de la désintégration de 40 K, avec le 40 Ar. Alors que la datation K-Ar a été largement utilisée dans les sciences géologiques , la prévalence de 40 Ca dans la nature a entravé son utilisation dans la datation. Des techniques utilisant la spectrométrie de masse et une dilution isotopique à double pointe ont été utilisées pour la datation de l'âge K- Ca.
Liste des isotopes
Nuclide |
Z | N |
Masse isotopique ( Da ) |
Demi-vie |
Mode de décomposition |
Isotope fille |
Spin et parité |
Abondance naturelle (fraction molaire) | |||||||||||
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Proportion normale | Plage de variation | ||||||||||||||||||
35 ca | 20 | 15 | 35.00514(21)# | 25.7(2) millisecondes | β + , p (95,9%) | 34 Ar | 1/2+# | ||||||||||||
β + , 2p (4,1%) | 33 Cl | ||||||||||||||||||
36 ca | 20 | 16 | 35.99307(4) | 101,2(15) ms | β + , p (51,2%) | 35 Ar | 0+ | ||||||||||||
β + (48,8%) | 36 K | ||||||||||||||||||
37 ca | 20 | 17 | 36.9858979(7) | 181,1(10) ms | β + , p (82,1%) | 36 Ar | 3/2+# | ||||||||||||
β + (17,9%) | 37 K | ||||||||||||||||||
38 ca | 20 | 18 | 37.97631923(21) | 443,70 (25) ms | β + | 38 K | 0+ | ||||||||||||
39 ca | 20 | 19 | 38.9707108(6) | 860.3(8) ms | β + | 39 K | 3/2+ | ||||||||||||
40 ca | 20 | 20 | 39,962590866(22) | Observation stable | 0+ | 0,96941(156) | 0,96933-0,96947 | ||||||||||||
41 ca | 20 | 21 | 40.96227792(15) | 9,94 (15) 10 x 4 y | CE | 41 K | 7/2− | Trace | |||||||||||
42 ca | 20 | 22 | 41.95861783(16) | Stable | 0+ | 0,00647(23) | 0,00646–0,00648 | ||||||||||||
43 ca | 20 | 23 | 42.95876643(24) | Stable | 7/2− | 0,00135(10) | 0,00135–0,00135 | ||||||||||||
44 ca | 20 | 24 | 43.9554815(3) | Stable | 0+ | 0,02086(110) | 0,02082–0,02092 | ||||||||||||
45 ca | 20 | 25 | 44.9561863(4) | 162.61(9) d | β - | 45 Sc | 7/2− | ||||||||||||
46 ca | 20 | 26 | 45.9536880(24) | Observation stable | 0+ | 4(3)×10 -5 | 4×10 −5 –4×10 −5 | ||||||||||||
47 ca | 20 | 27 | 46.9545414(24) | 4.536(3) d | β - | 47 Sc | 7/2− | ||||||||||||
48 ca | 20 | 28 | 47.95252290(10) | (6.4+0,7 -0,6+1,2 -0,9)×10 19 a |
β - β - | 48 Ti | 0+ | 0,00187(21) | 0,00186–0,000188 | ||||||||||
49 ca | 20 | 29 | 48.95562288(22) | 8,718(6) minutes | β - | 49 Sc | 3/2− | ||||||||||||
50 ca | 20 | 30 | 49.9574992(17) | 13.9(6) art. | β - | 50 Sc | 0+ | ||||||||||||
51 ca | 20 | 31 | 50.9609957(6) | 10.0(8) art. | β - | 51 Sc | (3/2−) | ||||||||||||
52 ca | 20 | 32 | 51.9632136(7) | 4.6(3) art. | β − (98 %) | 52 Sc | 0+ | ||||||||||||
β - , n (2%) | 51 Sc | ||||||||||||||||||
53 ca | 20 | 33 | 52.96845(5) | 461(90) ms | β - (60%) | 53 Sc | 3/2−# | ||||||||||||
β - , n (40%) | 52 Sc | ||||||||||||||||||
54 ca | 20 | 34 | 53.97299(5) | 90(6) millisecondes | β - (93%) | 54 Sc | 0+ | ||||||||||||
β - , n (7%) | 53 Sc | ||||||||||||||||||
55 ca | 20 | 35 | 54.98030(32)# | 22(2) ms | β - | 55 Sc | 5/2−# | ||||||||||||
56 ca | 20 | 36 | 55.98508(43)# | 11(2) ms | β - | 56 Sc | 0+ | ||||||||||||
57 ca | 20 | 37 | 56.99262(43)# | 5# ms | β - | 57 Sc | 5/2−# | ||||||||||||
β - , n | 56 Sc | ||||||||||||||||||
58 ca | 20 | 38 | 57.99794(54)# | 3# ms | β - | 58 Sc | 0+ | ||||||||||||
β - , n | 57 Sc | ||||||||||||||||||
59 ca | 20 | 39 | β - | 59 Sc | |||||||||||||||
60 ca | 20 | 40 | β - | 60 Sc | 0+ | ||||||||||||||
Cet en-tête et pied de page de tableau : |
- ^ ( ) – L'incertitude (1 σ ) est donnée sous forme concise entre parenthèses après les derniers chiffres correspondants.
- ^ Demi-vie audacieuse - presque stable, demi-vie plus longue que l' âge de l'univers .
-
^
Modes de décomposition :
CE : Capture d'électrons
n : Émission de neutrons p : Émission de protons - ^ Symbole en gras en tant que fille – Le produit fille est stable.
- ^ ( ) valeur de rotation – Indique la rotation avec des arguments d'affectation faibles.
- ^ # – Les valeurs marquées # ne sont pas purement dérivées de données expérimentales, mais au moins en partie des tendances des nucléides voisins (TNN).
- ^ Nucléide le plus lourd avec un nombre égal de protons et de neutrons sans désintégration observée
- ^ Estimé subir une double capture d'électrons à 40 Ar avec une demi-vie d'au moins 5,9 × 10 21 a
- ^ Nuclide cosmogénique
- ^ Susceptible de subir une désintégration β − β − en 46 Ti avec une demi-vie d'au moins 2,8 × 10 15 a
- ^ Radionucléide primordial
- ^ Nucléide le plus léger connu pour subir une double désintégration bêta
-
^ Théorisé pour subir également une désintégration − en 48 Sc avec une demi-vie partielle supérieure à 1,1+0,8
-0,6×10 21 ans
Les références
Lectures complémentaires
- C. Michael Hogan. 2010. Calcium . éd. A. Jorgenson et C. Cleveland. Encyclopédie de la Terre , Conseil national pour la science et l'environnement, Washington, DC