アルゴンの同位体

アルゴンの同位体（アルゴンのどういたい）は25種類が知られており、そのうち36Ar、38Ar、40Arの3種類が安定同位体となっている。

太陽大気など宇宙における同位体存在比は36Ar:84.2%, 38Ar:15.8%, 40Ar:0.026%と、36Arが多い[1]。これは宇宙の元素合成においてアルファ反応によりアルファ粒子の整数倍の原子が多量に合成されるためである。これに対し、地球大気中のアルゴンはほとんどがカリウム40（40K）の崩壊により生成されたものであるため[注 1]、以下の一覧に示す通り40Arが圧倒的に多い。これにより、アルゴンの標準原子量は39.948(1) uとなっている。

地球の大気中では、宇宙線の作用により40Arとともに39Arが生成する。地球表面の環境では、39Kによる中性子捕獲や43Ca(n,α)40Ar反応等によっても生じる[2]。天然のアルゴン中の39Arの割合は、(8.0±0.6)×10−16 g/gすなわち(1.01±0.08) Bq/kgと測定されている[3]。37Arは、大気圏での核実験により40Ca(n,α)37Ar反応で生成され、35日の半減期を持つ[4]。地球大気中の42Arの割合は、6×10−21程度である[5]。

一覧

同位体核種 Z(p) N(n) 同位体質量 (u) 半減期 核スピン数 天然存在比
(地球大気) 		天然存在比
(範囲)
励起エネルギー
30Ar 18 12 30.02156(32)# <20 ns 0+
31Ar 18 13 31.01212(22)# 14.4(6) ms 5/2(+#)
32Ar 18 14 31.9976380(19) 98(2) ms 0+
32mAr 5600(100)# keV ? 5-#
33Ar 18 15 32.9899257(5) 173.0(20) ms 1/2+
34Ar 18 16 33.9802712(4) 844.5(34) ms 0+
35Ar 18 17 34.9752576(8) 1.775(4) s 3/2+
36Ar 18 18 35.967545106(29) STABLE 0+ 0.003365(30)
37Ar 18 19 36.96677632(22) 35.04(4) d 3/2+
38Ar 18 20 37.9627324(4) STABLE 0+ 0.000632(5)
39Ar 18 21 38.964313(5) 269(3) a 7/2-
40Ar 18 22 39.9623831225(29) STABLE 0+ 0.996003(30)
41Ar 18 23 40.9645006(4) 109.61(4) min 7/2-
42Ar 18 24 41.963046(6) 32.9(11) a 0+
43Ar 18 25 42.965636(6) 5.37(6) min (5/2-)
44Ar 18 26 43.9649240(17) 11.87(5) min 0+
45Ar 18 27 44.9680400(6) 21.48(15) s (1/2,3/2,5/2)-
46Ar 18 28 45.96809(4) 8.4(6) s 0+
47Ar 18 29 46.97219(11) 1.23(3) s 3/2-#
48Ar 18 30 47.97454(32)# 0.48(40) s 0+
49Ar 18 31 48.98052(54)# 170(50) ms 3/2-#
50Ar 18 32 49.98443(75)# 85(30) ms 0+
51Ar 18 33 50.99163(75)# 60# ms [>200 ns] 3/2-#
52Ar 18 34 51.99678(97)# 10# ms 0+
53Ar 18 35 53.00494(107)# 3# ms (5/2-)#

注釈

  1. ^ 自然界に存在するカリウムのうち40Kは天然放射性同位体であり、1.250×109年の半減期を持つ。電子捕獲か陽電子放出（β+崩壊）により40Ar（11.2%）となるか、またはベータ崩壊により40Ca（88.8%）となる。この性質は、カリウム-アルゴン法として岩石の年代測定に用いられる。

参考文献

  1. ^ E. Anders and N. Greverse, Abundances of the elements: Meteoritic and solar. Geochim. Cosmochim. Acta 53 (1989), pp.197-214.
  2. ^ http://pubs.usgs.gov/bul/b2194/B2194-508.pdf
  3. ^ P. Benetti et al., Measurement of the specific activity of 39Ar in natural argon. Nucl. Instr. Meth. A 574 (2007) 83 [1].
  4. ^ “40Ar/39Ar dating and errors”. 2007年3月7日閲覧。
  5. ^ V. D. Ashitkov et al., New experimental limit on the 42Ar content in the Earth’s atmosphere. Nucl. Instr. Meth. A 416 (1998) 179 [2].
  • Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
  • Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
  • Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
    • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
    • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
    • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

外部リンク

  • Argon isotopes data from The Berkeley Laboratory Isotopes Project's
  • 表
  • 話
  • 編
  • 歴
1H   2He
安定
1億年〜
1万年〜
10年〜
100日〜
1日〜
1分〜
1分未満
魔法数
3Li 4Be   5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
11Na 12Mg   13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr
37Rb 38Sr 39Y 40Zr 41Nb 42Mo 43Tc 44Ru 45Rh 46Pd 47Ag 48Cd 49In 50Sn 51Sb 52Te 53I 54Xe
55Cs 56Ba *1 72Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir 78Pt 79Au 80Hg 81Tl 82Pb 83Bi 84Po 85At 86Rn
87Fr 88Ra *2 104Rf 105Db 106Sg 107Bh 108Hs 109Mt 110Ds 111Rg 112Cn 113Nh 114Fl 115Mc 116Lv 117Ts 118Og
  *1 57La 58Ce 59Pr 60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu
  *2 89Ac 90Th 91Pa 92U 93Np 94Pu 95Am 96Cm 97Bk 98Cf 99Es 100Fm 101Md 102No 103Lr
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