نظائر الكريبتون

يوجد 34 نظيراً معروفاً للكريبتون ( 36Kr ) بأعداد كتل ذرية تتراوح من 67 إلى 103. يتكون الكريبتون الموجود في الطبيعة من خمسة نظائر مستقرة ونظير واحد ( 78) .الكريبتون (Kr ) عنصر مشع قليلاً وله عمر نصف طويل للغاية، بالإضافة إلى آثار النظائر المشعة التي تنتجها الأشعة الكونية في الغلاف الجوي . ومع ذلك، فإن الكريبتون الموجود في الغلاف الجوي اليوم مشع بشكل كبير ويعود ذلك بالكامل تقريبًا إلى الكريبتون الاصطناعي 85Kr . [ 5 ]

قائمة النظائر

النظير [ n 1 ]Zشمالالكتلة النظيرية ( دالتون ) [ 6 ] [ n2 ] [ n3 ]سنة الاكتشاف [ 7 ] [ 8 ]نصف العمر [ 1 ] [ n 4 ] [ n 5 ]نمط الاضمحلال [ 1 ] [ n 6 ]النظير الناتج [ n 7 ] [ n 8 ]الدوران والتكافؤ [ 1 ] [ n 9 ] [ n 5 ]الوفرة الطبيعية ( الكسر المولي) 
طاقة الإثارةالنسبة الطبيعية [ 1 ]نطاق التباين
67 كرونة363166.98331(46)#20167.4(29)  مللي ثانيةβ + ، p (63%؟)66 جنوب شرق3/2-#
2 بنس (37%)65 جنوب شرق
68 كرونة363267.97249(54)#201621.6(33)  مللي ثانيةβ + ، ص67 جنوب شرق0+
69 كرونة363368.96550(32)#199527.9(8)  مللي ثانيةβ + ، p (94%)68 جنوب شرق(5/2−)
β + (6%)69 بر
70 كرونة363469.95588(22)#199545.00(14)  مللي ثانيةβ + (>98.7%)70 بر0+
β + ، p (<1.3%)69 جنوب شرق
71 كرونة363570.95027(14)198198.8(3)  مللي ثانيةβ + (97.9%)71 بر(5/2)−
β + ، p (2.1%)70 جنوب شرق
72 كرونة363671.9420924(86)197317.16(18)  sβ +72 بر0+
73 كرونة363772.9392892(71)197227.3(10)  ثانيةβ + (99.75%)73 بر(3/2)−
β + ، p (0.25%)72 جنوب شرق
73 مليون كرونة سويدية433.55(13)  كيلو إلكترون فولت1993107(10)  nsهو - هي73 كرونة(9/2+)
74 كرونة363873.9330840(22)196011.50(11)  دقيقةβ +74 بر0+
75 كرونة363974.9309457(87)19604.60(7)  دقيقةβ +75 بر5/2+
76 كرونة364075.9259107(43)195414.8(1)  ساعةβ +76 بر0+
77 كرونة364176.9246700(21)194872.6(9)  دقيقةβ +77 بر5/2+
77 مليون كرونة66.50(5)  كيلو إلكترون فولت1975118(12)  nsهو - هي77 كرونة3/2−
78 Kr [ n 10 ]364277.92036634(33)19209.2 + 5.5 2.6 ± 1.3 × 1021 سنة [ 2 ]وحدة التعليم المزدوجة78 جنوب شرق0+0.00355(3)
79 كرونة364378.9200829(37)194835.04(10)  ساعةβ +79 برنصف -
79 مليون كرونة سويدية129.77(5)  كيلو إلكترون فولت196950(3)  sهو - هي79 كرونة7/2+
80 كرونة364479.91637794(75)1920مستقر0+0.02286(10)
81 Kr [ n 11 ]364580.9165897(12)19502.29(11)×10 5  yالمفوضية الأوروبية81 بر7/2+6 × 10 −13 [ 9 ]
81 مليون كرونة سويدية190.64(4)  كيلو إلكترون فولت196913.10(3)  sهو - هي81 كرونةنصف -
EC (0.0025%)81 بر
82 كرونة364681.9134811537(59)1920مستقر0+0.11593(31)
83 كر [ ن 12 ]364782.914126516(9)1920مستقر9/2+0.11500(19)
83م1 كرونة9.4053(8)  كيلو إلكترون فولت1963156.8(5)  nsهو - هي83 كرونة7/2+
83 متر مربع Kr41.5575(7)  كيلو إلكترون فولت19401.830(13)  ساعةهو - هي83 كرونةنصف -
84 Kr [ n 12 ]364883.9114977271(41)1920مستقر0+0.56987(15)
84 مليون كرونة3236.07(18)  كيلو إلكترون فولت19771.83(4)  ميكروثانيةهو - هي84 كرونة8+
85 كرونة [ رقم 12 ]364984.9125273(21)194310.728(7)  صβ 85 روبية9/2+1 × 10 −11 [ 9 ]
85m1 Kr [ n 12 ]304.871(20)  كيلو إلكترون فولت19474.480(8)  ساعةβ (78.8%)85 روبيةنصف -
تكنولوجيا المعلومات (21.2%)85 كرونة
85 متر مربع Kr1991.8(2)  كيلو إلكترون فولت19891.82(5)  ميكروثانيةهو - هي85 كرونة(17/2+)
86 Kr [ n 13 ] [ n 12 ]365085.9106106247(40)1920مستقر من الناحية الرصدية [ ن 14 ]0+0.17279(41)
87 كرونة365186.91335476(26)194376.3(5)  دقيقةβ 87 روبية5/2+
88 كرونة365287.9144479(28)19392.825(19)  ساعةβ 88 روبية0+
89 كرونة365388.9178354(23)19433.15(4)  دقيقةβ 89 روبية3/2+
90 كرونة365489.9195279(20)195132.32(9)  ثانيةβ 90 متر روبي0+
91 كرونة365590.9238063(24)19518.57(4)  sβ 91 روبية5/2+
β ، ن؟90 روبية
92 كرونة365691.9261731(29)19511.840(8)  ثانيةβ (99.97%)92 روبية0+
β ، ن (0.0332%)91 روبية
93 كرونة365792.9311472(27)19511.287(10)  ثانيةβ (98.05%)93 روبيةنصف+
β ، ن (1.95%)92 روبية
94 كرونة365893.934140(13)1972212(4)  مللي ثانيةβ (98.89%)94 روبية0+
β ، ن (1.11%)93 روبية
95 كرونة365994.939711(20)1994114(3)  مللي ثانيةβ (97.13%)95 روبيةنصف+
β ، ن (2.87%)94 روبية
β ، 2n؟93 روبية
95 مليون كرونة195.5(3)  كيلو إلكترون فولت20061.582(22)  ميكروثانيةهو - هي95 كرونة(7/2+)
96 كرونة366095.942998(62) [ 10 ]199480(8)  مللي ثانيةβ (96.3%)96 روبية0+
β ، ن (3.7٪)95 روبية
97 كرونة366196.94909(14)199762.2(32)  مللي ثانيةβ (93.3%)97 روبية3/2+#
β ، ن (6.7٪)96 روبية
β ، 2n؟95 روبية
98 كرونة366297.95264(32)#199742.8(36)  مللي ثانيةβ (93.0%)98 روبية0+
β ، ن (7.0%)97 روبية
β ، 2n؟96 روبية
99 كرونة366398.95878(43)#199740(11)  مللي ثانيةβ (89%)99 روبية5/2−#
β ، ن (11٪)98 روبية
β ، 2n؟97 روبية
100 كرونة366499.96300(43)#199712(8)  مللي ثانيةβ 100 روبية0+
β ، ن؟99 روبية
β ، 2n؟98 روبية
101 كرونة3665100.96932(54)#20109#  مللي ثانية [>400  نانو ثانية]β ؟101 روبية5/2+#
β ، ن؟100 روبية
β ، 2n؟99 روبية
102 كرونة [ 11 ]366620210+
103 كرونة [ 12 ]36672024
رأس وتذييل هذا الجدول:
  1. m Krنظير نووي مثار. 
  2. () يتم إعطاء عدم اليقين (1 σ ) بشكل موجز بين قوسين بعد الأرقام الأخيرة المقابلة. 
  3. # الكتلة الذرية المميزة بـ # : القيمة وعدم اليقين مستمدان ليس من البيانات التجريبية البحتة، ولكن جزئيًا على الأقل من الاتجاهات من سطح الكتلة (TMS). 
  4. نصف العمر بالخط العريض شبه مستقر، نصف العمر أطول من عمر الكون . 
  5. 1 2 # القيم المميزة بـ # ليست مستمدة بشكل كامل من البيانات التجريبية، ولكنها مستمدة جزئيًا على الأقل من اتجاهات النوى المجاورة (TNN). 
  6. أنماط التحلل:
    ن:انبعاث النيوترونات
  7. رمز مائل غامق كعلامة ابنة المنتج الناتج عن الابنة مستقر تقريبًا. 
  8. رمز غامق كعلامة فرعية المنتج الفرعي مستقر. 
  9. () قيمة الدوران - تشير إلى الدوران مع وسائط التعيين الضعيفة. 
  10. النظير المشع البدائي
  11. يستخدم لتحديد عمر المياه الجوفية
  12. 1 2 3 4 5 ناتج الانشطار
  13. كان يستخدم سابقًا لتحديد الوزن
  14. يُعتقد أنه يتحلل بواسطة β β ​​إلى 86 Sr

نظائر بارزة

كريبتون-81

يُعدّ الكريبتون-81 (نصف عمره 230,000 سنة) مفيدًا في تحديد عمر المياه الجوفية. ينتج الكريبتون-81 المشع عن تفاعلات التفتت النووي مع الأشعة الكونية التي تصطدم بالغازات الموجودة في الغلاف الجوي للأرض، إلى جانب نظائر الكريبتون الستة المستقرة أو شبه المستقرة . [ 13 ] يضمن نصف عمره الطويل تركيزًا متجانسًا لهذا النظير في الغلاف الجوي والمياه السطحية؛ فعندما تتسرب المياه إلى باطن الأرض، يتوقف إمداده ويتحلل، مما يسمح بتحديد عمر المياه الجوفية في طبقات المياه الجوفية العميقة ضمن نطاق يتراوح بين 20,000 ومليون سنة، وهو ما يسد الفجوة التي تفقد فيها الطرق النظيرية الأخرى (مثل التأريخ بالكربون-14 ) حساسيتها. ومع ذلك، فإن طول نصف عمره نفسه يجعل رصد تحلله مستحيلاً، وبالتالي يتطلب استخدام نوع من أنواع مطياف الكتلة . مع ذلك، تتطلب القيود التقنية لهذه الطريقة تقليديًا أخذ عينات من كميات كبيرة جدًا من الماء: عدة مئات من اللترات أو بضعة أمتار مكعبة (ما يعادل ملليغرامًا واحدًا من الكريبتون). ويُعدّ هذا تحديًا خاصًا لتحديد عمر المياه المسامية في طبقات الطين العميقة غير المنفذة للماء ذات الموصلية الهيدروليكية المنخفضة جدًا . [ 14 ] ومؤخرًا، أُعلن [ 15 ] أنه يمكن استخدام عينات أصغر بعشر مرات بنجاح.

نظراً لأن إنتاج الأشعة الكونية في الغلاف الجوي يُنتج تركيزاً متجانساً نسبياً لنظير الكريبتون -81 ( 81Kr/Kr) على مستوى العالم، يُمكن افتراض نسبة أولية معروفة في مياه الأمطار قبل إعادة التغذية. ولا توجد عملياً مصادر بشرية أو جيولوجية محلية ذات أهمية (في البيئات القشرية النموذجية) من شأنها أن تُؤثر على دقة عداد الاضمحلال، مما يجعل الكريبتون-81 خياراً "نظيفاً" نسبياً للتأريخ الجيولوجي.

يُستخدم نظير الكريبتون-81m قصير العمر (نصف عمره 13 ثانية) في الطب، ولكنه يُعتبر غير عملي للاستخدام لأنه يجب توليده من الروبيديوم-81 النادر. [ 16 ] وهو يتحلل بالكامل تقريبًا إلى الحالة الأرضية مع شعاع جاما أحادي اللون.

كريبتون-85

يُنتج الكريبتون-85 (نصف عمره 10.728 سنة) من الانشطار النووي لليورانيوم والبلوتونيوم في تجارب الأسلحة النووية والمفاعلات النووية ، بالإضافة إلى الأشعة الكونية. وكان من أهم أهداف معاهدة الحظر الجزئي للتجارب النووية لعام 1963 منع انبعاث هذه النظائر المشعة في الغلاف الجوي، ومنذ ذلك الحين، أتيحت الفرصة لجزء كبير من الكريبتون-85 للتحلل. ومع ذلك، يكاد يكون من المحتم انبعاث الكريبتون-85 أثناء إعادة معالجة قضبان الوقود من المفاعلات النووية، [ 17 ] وهي عملية تُنتج كميات أكبر بكثير من تلك التي كانت تُنتج في أي وقت مضى من التجارب النووية.

التركيز الجوي

إن تركيز الكريبتون-85 في الغلاف الجوي حول القطب الشمالي أعلى بنحو 30 بالمائة من تركيزه في القطب الجنوبي لأن جميع المفاعلات النووية في العالم تقريبًا وجميع محطات إعادة المعالجة النووية الرئيسية تقع في نصف الكرة الشمالي ، شمال خط الاستواء [ 18 ] وانتقال الهواء بين نصفي الكرة الأرضية بطيء.

تقع محطات إعادة معالجة الوقود النووي ذات القدرات الكبيرة في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة والجمهورية الفرنسية والاتحاد الروسي والصين القارية واليابان والهند وباكستان .

كريبتون-86

كان الكريبتون-86 يُستخدم سابقًا لتعريف المتر من عام 1960 حتى عام 1983، عندما استند تعريف المتر إلى طول موجة  الخط الطيفي 606 نانومتر (البرتقالي) لذرة الكريبتون-86. [ 19 ]

انظر أيضاً

منتجات أخرى غير الكريبتون

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  2. 1 2 باترينياني، سي.؛ وآخرون ( مجموعة بيانات الجسيمات ) (2016). "مراجعة فيزياء الجسيمات". الفيزياء الصينية ج . 40 (10) 100001. Bibcode : 2016ChPhC..40j0001P . doi : 10.1088/1674-1137/40/10/100001 . انظر الصفحة 768
  3. "الأوزان الذرية القياسية: الكريبتون" . CIAAW . 2001.
  4. بروهاسكا، توماس؛ إيرجيهير، جوهانا؛ بينيفيلد، جاكلين؛ بوهلكه، جون ك.؛ تشيسون، ليزلي أ.؛ كوبلين، تايلر ب.؛ دينغ، تيبينغ؛ دان، فيليب جيه إتش؛ غرونينغ، مانفريد؛ هولدن، نورمان إي.؛ ماير، هارو إيه جيه (2022-05-04). "الأوزان الذرية القياسية للعناصر 2021 (تقرير فني من الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية)" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 . 
  5. توركفيتش، أنتوني؛ وينسبيرغ، ليستر؛ فلوتو، هوارد؛ آدامز، ريتشارد م. (1997). "النشاط الإشعاعي للكريبتون الجوي في الفترة 1949-1950" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 94 (15): 7807-7810 . Bibcode : 1997PNAS...94.7807T . doi : 10.1073/pnas.94.15.7807 . PMC 33711. PMID 11607731 .  
  6. وانغ، مينغ؛ هوانغ، دبليو جيه؛ كونديڤ، إف جي؛ أودي، جي؛ نعيمي، إس. (2021). "تقييم الكتلة الذرية AME 2020 (الجزء الثاني). الجداول والرسوم البيانية والمراجع*". الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
  7. مجموعة بيانات FRIB النووية. "مشروع اكتشاف النويدات، قاعدة بيانات النظائر" . doi : 10.11578/frib/2279152 .
  8. مجموعة بيانات FRIB النووية. "مشروع اكتشاف النوى، قاعدة بيانات النظائر" . doi : 10.11578/frib/2572219 .
  9. لو ، تشنغ تيان (1 مارس 2013). "ما تكشفه الذرات المحصورة عن المياه الجوفية العالمية" . مجلة الفيزياء اليوم . 66 (3): 74-75 . Bibcode : 2013PhT....66c..74L . doi : 10.1063/PT.3.1926 . تاريخ الاسترجاع: 29 يونيو 2024 .
  10. سميث، ماثيو ب.؛ موربوك، توبياس؛ دنلينغ، إليانور؛ جاكوبس، أندرو؛ كوت، برايان؛ لان، يانغ؛ ليستنشنايدر، إريك؛ لوني، ديفيد؛ ليكياردوبولو، إيليني مارينا؛ موكول، إيش؛ بول، ستيفان ف.؛ رايتر، موريتز ب.؛ ويل، كريستيان؛ ديلينغ، ينس؛ كوياتكوفسكي، آنا أ. (2020). "قياس كتلة عالي الدقة لنظير الكريبتون-96 الغني بالنيوترونات" . التفاعلات فائقة الدقة . 241 (1): 59. Bibcode : 2020HyInt.241...59S . doi : 10.1007/s10751-020-01722-2 . S2CID 220512482 . 
  11. سوميكاما، ت.؛ وآخرون (2021). "رصد نظائر جديدة غنية بالنيوترونات في جوار Zr110" . مجلة Physical Review C. 103 ( 1) 014614. Bibcode : 2021PhRvC.103a4614S . doi : 10.1103/PhysRevC.103.014614 . hdl : 10261/260248 . S2CID 234019083 .  
  12. ^ شيميزو، واي. كوبو، T.؛ سوميكاما، T.؛ فوكودا، ن.؛ تاكيدا، ه.؛ سوزوكي، ه.؛ اهن، DS. إينابي، ن.؛ كوساكا، ك.؛ أوتاكي، م. ياناجيساوا، Y.؛ يوشيدا، ك. إيتشيكاوا، Y.؛ إيزوبي، ت.؛ أوتسو، ه.؛ ساتو، ه.؛ سونودا، T.؛ موراي، د.؛ إيواسا، ن.؛ إيماي، ن.؛ هيراياما، Y .؛ جيونج، SC؛ كيمورا، س. مياتاكي، ه.؛ موكاي، م. كيم، د.ج. كيم، إي. ياغي، أ. (8 أبريل 2024). "إنتاج نظائر جديدة غنية بالنيوترونات بالقرب من نظائر الجرمانيوم 92 والزرنيخ 93 (N = 60) عن طريق الانشطار أثناء الطيران لحزمة من اليورانيوم 238 بطاقة 345 ميغا إلكترون فولت/نيوكليون". مجلة Physical Review C. 109 ( 4) 044313. doi : 10.1103/PhysRevC.109.044313 .
  13. ليا، آي.؛ جيلابيرت، إي.؛ لافيل، بي.؛ فيشرت، يو.؛ ويلر، دبليو. (2004). "معدلات إنتاج نظائر الكريبتون والأرجون الكونية في الكوندريتات الهيدروجينية ذات أعمار 36Cl - 36Ar المعروفة" (ملف PDF) . أبحاث النيازك القطبية الجنوبية . 17 : 185-199 . Bibcode : 2004AMR....17..185L .
  14. ثونارد، ن.؛ مكاي، ل.د.؛ لابوتكا، ت.س. (2001). تطوير تقنيات التأين بالرنين الليزري لقياسات الكريبتون-81 والكريبتون-85 في علوم الأرض (ملف PDF) (تقرير). جامعة تينيسي ، معهد قياسات النظائر النادرة. الصفحات 4-7 . doi : 10.2172/809813 . OSTI 809813 .  
  15. ^ لي يي تو، قوه مين يانغ، كون فنغ تشينغ، قو ليانغ ليو، شيانغ يانغ تشانغ، وشوي مينغ هو (2014). “تحليل كريبتون-85 وكريبتون-81 في بضعة لترات من الهواء” (PDF) . الكيمياء التحليلية . 86 (8): 4002– 4007. بيب كود : 2014AnaCh..86.4002T . دوى : 10.1021/ac500415a . بميد 24641193 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  16. واتسون، آي. إيه.؛ ووترز، إس. إل. (1986). "الجوانب الصيدلانية لمولدات الكريبتون-81م" . في: كوكس، بي. إتش.؛ ماثر، إس. جيه.؛ سامبسون، سي. بي.؛ لازاروس، سي. آر. (محررون). التقدم في الصيدلة الإشعاعية . دوردريخت: سبرينغر هولندا. ص 32-45 . doi : 10.1007/978-94-009-4297-4_3 . ISBN  978-94-010-8410-9تم الاطلاع عليه بتاريخ 15-10-2025 .
  17. "فصل وتخزين والتخلص من الكريبتون-85" (ملف PDF) . صفحة 8. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2024-12-08 . 
  18. "موارد حول النظائر" . هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24-09-2001 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20-03-2007 .
  19. بيرد، ك.م.؛ هاوليت، ل.إ. (1963). "المعيار الدولي للطول". البصريات التطبيقية . 2 (5): 455-463 . رمز Bibcode : 1963ApOpt...2..455B . doi : 10.1364/AO.2.000455 .