Monoisotopisk element - Monoisotopic element

  Monoisotopiske og mononuklidiske elementer Monoisotopiske, men naturlige radionuklider finnes
    

Et monoisotopisk element er et av 26 kjemiske elementer som bare har en enkelt stabil isotop (nuklid). En liste er gitt i det følgende avsnitt.

Stabilitet er eksperimentelt definert for kjemiske elementer, ettersom det er et antall stabile nuklider med atomnummer over ~ 40 som teoretisk er ustabile, men tilsynelatende har halveringstid så lenge at de ikke er observert direkte eller indirekte (fra måling av produkter) å forfall.

Monoisotopiske elementer er karakterisert, bortsett fra i et enkelt tilfelle, av odde antall protoner (oddetall Z ), og jevn antall nøytroner. På grunn av energigevinsten fra kjernefysiske sammenkoblingseffekter, gir det odde antallet protoner ustabilitet til isotoper av en oddelig Z , som i tyngre elementer krever et fullstendig parset med nøytroner for å oppveie denne tendensen til stabilitet. (De fire stabile nuklider med forskjellige Z- og odde nøytrontall er hydrogen-2, litium-6, bor-10 og nitrogen-14.)

Det eneste mononuklidiske unntaket fra den rare Z- regelen er beryllium, som har 4 protoner og 5 nøytroner. Dette elementet forhindres i å ha like mange nøytroner og protoner (4 av hver) av ustabiliteten mot alfa-forfall , noe som er foretrukket på grunn av den ekstremt tette binding av helium-4- kjerner. Det forhindres i å ha en stabil isotop med 4 protoner og 6 nøytroner ved det meget store misforholdet i proton / nøytron-forholdet for et slikt lyselement. (Likevel har beryllium-10 en halveringstid på 1,36 millioner år, noe som er for kort til å være primordialt , men indikerer fortsatt uvanlig stabilitet for en lett isotop med en slik ubalanse.)

Differensiering fra mononuklidiske elementer

Settet monoisotopiske elementer overlapper hverandre, men er ikke det samme som settet med 22 mononuklidiske elementer , som er karakterisert som å ha i det vesentlige bare en isotop (nuklid) som finnes i naturen. Årsaken til dette er forekomsten av visse langvarige radioaktive primordiale nuklider i naturen, som kan danne blandinger med monoisotopikken, og dermed forhindre dem i å være naturlig mononuklidisk. Dette skjer i tilfellene 7 ( 26 - 19 = 7 ) av monoisotopiske elementer. Disse isotoper er monoisotopiske, men på grunn av tilstedeværelsen av det langvarige radioaktive primordiale nuklid, er de ikke mononuklidiske. Disse elementene er vanadium , rubidium , indium , lanthanum , europium , rhenium og lutetium . Se listen nedenfor; I to bemerkede tilfeller (indium og rhenium) er det langvarige radionuklidet faktisk den mest tallrike isotopen i naturen, og den stabile isotopen er mindre rikelig.

I ytterligere 3 tilfeller ( vismut , thorium og protactinium ) forekommer mononuklidiske elementer primordialt som ikke er monoisotopiske fordi det naturlig forekommende nuklidet er radioaktivt, og elementet har således ingen stabile isotoper i det hele tatt. For at et element skal være monoisotopisk, må det ha ett stabilt nuklid.

Liste over (observasjonsstabile) monoisotopiske elementer, sortert etter atomnummer og vekt

Ikke- mononuklidiske elementer er markert med en stjerne, og den langvarige primordial radioisotop gitt. I to bemerkelsesverdige tilfeller (indium og rhenium) er den høyest forekomsten naturlig forekommende isotopen den mildt radioaktive, og i tilfelle av europium er nesten halvparten av den.

Se også

referanser

Eksterne linker

• Atomic Weights of the Elements fra år 2000, med et avsnitt om monoisotopics start side 708