ベリリウムの同位体

ベリリウムの同位体（_4Be）
標準原子量 A r °(Be)
	9.012 1831 ± 0.000 0005; 9.0122 ± 0.0001 （要約）;
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ベリリウム（_4Be）には11の同位体と3つの異性体が知られていますが、これらの同位体のうち1つだけ（⁹
なれ
) は安定しており、原始核種です。そのため、ベリリウムは単一同位元素と考えられています。また、他の同位体の半減期が非常に短いため、どれも原始的ではなく、存在量が非常に少ないため、単一核種元素でもあります(標準原子量は9.012 1831 (5) )。ベリリウムは、陽子の数が偶数で中性子の数が奇数である唯一のモノアイソトピック元素としてユニークです。他の25のモノアイソトピック元素がありますが、すべて原子番号が奇数で中性子の数が偶数です。

ベリリウムの10の放射性同位体のうち、最も安定しているのは¹⁰
なれ
半減期は138万7千年（12）^[注1]および⁷
なれ
半減期は53.22(6) d . その他の放射性同位元素の半減期は15歳以下がほとんど30ミリ秒。最も不安定な同位体は¹⁶
なれ
、半減期は650（130）ヨクト秒。

多くの軽元素（酸素まで、原子番号が偶数の元素ではカルシウムまで）の安定同位体で見られる1:1の中性子-陽子比は、ベリリウムでは極度の不安定性によって妨げられている。⁸
なれ
アルファ崩壊に向かうが、これは非常に強い結合により好ましい。⁴
彼
核分裂の半減期は⁸
なれ
は81.9（3.7）アト秒。

ベリリウムは、このような軽い元素にしては中性子と陽子の比率が非常に不均衡であるため、4つの陽子と6つの中性子を持つ安定同位体を持つことができません。しかし、この同位体は、¹⁰
なれ
の半減期は138万7千(12)年^[注1]であり、これは中性子と陽子の大きな不均衡を持つ軽い同位体としては異常な安定性を示している。他の可能性のあるベリリウム同位体は中性子と陽子の数の不一致がさらに深刻で、したがってさらに不安定である。

ほとんど⁹
なれ
宇宙に存在する元素は、ビッグバンから太陽系形成までの期間に宇宙線核融合反応によって形成されたと考えられている。同位体は⁷
なれ
、半減期は53.22(6) d、および¹⁰
なれ
どちらも宇宙線生成核種である。なぜなら、それらは太陽系内で核分裂によって最近の時間スケールで生成されるからである^[4]。¹⁴
Ｃ
。

同位体のリスト

^ ^m Be – 励起核異性体。
^ ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。
^ # – # でマークされた原子質量: 値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されました。
^ 崩壊のモード:
^ 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。
^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数によるスピンを示します。
^ この同位体はまだ観測されていません。与えられたデータは周期的な傾向から推測または推定されたものです。
^ abc 示されている崩壊モードはエネルギー的には許容されるが、この核種で発生することは実験的に観察されていない。
^ ビッグバン元素合成で生成されたが、すべてがすぐに⁷ Liに崩壊したため、原始的ではない。
^ ab 宇宙線生成核種
^ ¹² Cを生成する経路の一部としての恒星内元素合成における三重アルファ過程の中間生成物
^ 自発的核分裂とも呼ばれる。⁸
なれ
2つに等分する⁴
彼
核
^ ハロー中性子が1個ある
^ ハロー中性子は4個ある

ベリリウム7

ベリリウム7は半減期が53.3日の同位体で、宇宙線生成核種として自然に生成される。^[4]短寿命のベリリウム7が⁷
なれ
空気から地面への伝達は天候によって部分的に制御されます。⁷
なれ
太陽の崩壊は太陽ニュートリノの発生源の一つであり、ホームステイク実験で初めて検出されたものである。⁷
なれ
堆積物中の有機物濃度は、堆積物が新鮮であること、すなわち約3～4か月未満、または半減期の約2倍未満であることを確認するためによく使用されます。⁷
なれ
^[6 ]

ベリリウム10

ベリリウム10の半減期は10 Beのエネルギーは1.39 × 10 ⁶ yで、最大エネルギー556.2 keVの安定したホウ素10にベータ崩壊する。 ^[7]^{[8] 10 Beは主に}宇宙線による窒素と酸素の破砕によって地球の大気中で生成される。 ^[9]^[10]^[11]¹⁰ Beとその娘核種は、土壌浸食、レゴリスからの土壌形成、ラテライト土壌の発達、氷床コアの年代を調べるために使用されてきた。^[12]¹⁰ Beは、地球のサンプルから過去の太陽と太陽系外の属性を特徴付けるために宇宙線生成核種の代理データ尺度として使用される重要な同位体である。 ^[13]

崩壊連鎖

陽子/中性子ドリップライン内のベリリウムの同位体のほとんどは、ベータ崩壊、および/またはベータ崩壊とアルファ崩壊の組み合わせ、または中性子放出によって崩壊します。しかし、⁷
なれ
は電子捕獲によってのみ崩壊し、この現象が異常に長い半減期の原因であると考えられる。特筆すべきことに、その半減期は内包封入（^7Be @C ₆₀）によって人工的に0.83％短縮することができる。^[14]また、異常なのは⁸
なれ
アルファ崩壊により⁴
彼
このアルファ崩壊は核分裂であると考えられることが多く、これがその極めて短い半減期を説明できると考えられます。

{\begin{array}{l}{}\\{\ce {^{5}_{4}Be->[{\ce {Unknown}}]{^{4}_{3}Li }+{^{1}_{1}H}}}\\{\ce {^{6}_{4}Be->[5\ {\ce {zs}}]{^{4}_{2}彼}+{2_{1}^{1}H}}}\\{\ce {{^{7}_{4}Be}+e^ {-}->[53.22\ {\ce {d}}]{^{7}_{3}Li}}}\\{\ce {^{8}_{4}Be->[81.9\ { \ce {as}}]{2_{2}^{4}彼}}}\\{\ce {^{10}_{4}Be->[1.387\ {\ce {Ma}}]{^{10}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{11}_{4}Be->[13.76\ {\ce {s} }]{^{11}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{11}_{4}Be->[13.76\ {\ce {s}}]{^{7}_{3}リ}+{^{4}_{2}ヘ}+e^{-}}}\\{\ce {^{12}_{4} Be->[21.46\ {\ce {ms}}]{^{12}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{12}_{4}Be-> [21.46\ {\ce {ms}}]{^{11}_{5}B}+{^{1}_{0}n}+e^{-}}}\\{\ce {^{13}_{4} Be->[1\ {\ce {zs}}]{^{12}_{4}Be}+{^{1}_{0}n}}}\\{\ce {^{14}_ {4}Be->[4.53\ {\ce {ms}}]{^{13}_{5}B}+{^{1}_{0}n}+e^{-}}}\\{\ce {^{14}_ {4}Be->[4.53\ {\ce {ms}}]{^{14}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{14}_{4}べ->[4.53\ {\ce {ms}}]{^{12}_{5}B}+{2_{0}^{1}n}+e^{-}}}\\{\ce {^{15}_{4} Be->[790\ {\ce {ys}}]{^{14}_{4}Be}+{^{1}_{0}n}}}\\{}{\ce {^{16 }_{4}Be->[650\ {\ce {ys}}]{^{14}_{4}Be}+{2_{0}^{1}n}}}\\{}\end {配列}}

注記

^ abc NUBASE2020 では、年と他の時間単位の変換にグレゴリオ暦ではなく熱帯年を使用していることに注意してください。NUBASE2020 における年と他の時間単位の関係は次のとおりです。1 y = 365.2422 d = 31 556 926 s

参考文献

^ abcd Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」（PDF） . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
^ 「標準原子量：ベリリウム」CIAAW . 2013年。
^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術レポート）」.純粋および応用化学. doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
^ ab Mishra, Ritesh Kumar; Marhas, Kuljeet Kaur (2019-03-25). 「初期太陽系における7Beの源としての、後期スーパーフレアの隕石による証拠」。Nature Astronomy。3 ( 6 ): 498–505。Bibcode : 2019NatAs ...3..498M。doi : 10.1038 /s41550-019-0716-0。ISSN 2397-3366。S2CID 126552874 。
^ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II)。表、グラフ、参考文献*」。Chinese Physics C . 45 (3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
^ ab 山本正義; 坂口彩; 佐々木啓一; 広瀬勝美; 五十嵐康人; 金昌圭 (2006 年 1 月)。「大気中の 210Pb および 7Be 沈着の季節的および空間的変動: 日本海側の特徴」。環境放射能ジャーナル。86 (1): 110–131。doi : 10.1016 /j.jenvrad.2005.08.001。PMID 16181712 。
^ G. Korschinek; A. Bergmaier; T. Faestermann; UC Gerstmann (2010). 「 重イオン弾性反跳検出と液体シンチレーション計数による 10 Be の半減期の新しい値」。核物理^学研究における計測機器と方法セクション B: ビームと物質および原子との相互作用。268 (2): 187–191。Bibcode :2010NIMPB.268..187K。doi :10.1016/j.nimb.2009.09.020 。
^ J. Chmeleff; F. von Blanckenburg; K. Kossert; D. Jakob (2010). 「マルチコレクター ICP-MS と液体シンチレーション計数による 10Be 半減期の測定」。核物理学研究における計測機器と方法セクション B: ビームと物質および原子との相互作用。268 (2): 192–199。Bibcode :2010NIMPB.268..192C。doi :10.1016/j.nimb.2009.09.012 。
^ GA Kovaltsov; IG Usoskin (2010). 「 大気中の宇宙線生成核種¹⁰ Be生成の新しい3D数値モデル」. Earth Planet. Sci. Lett . 291 (1–4): 182–199. Bibcode :2010E&PSL.291..182K. doi :10.1016/j.epsl.2010.01.011.
^ J. Beer; K. McCracken; R. von Steiger (2012).宇宙起源放射性核種: 地上および宇宙環境における理論と応用。地球および宇宙環境の物理学。第 26 巻。地球および宇宙環境の物理学、Springer、ベルリン。doi : 10.1007/978-3-642-14651-0。ISBN 978-3-642-14650-3. S2CID 55739885。
^ SV Poluianov; GA Kovaltsov; AL Mishev; IG Usoskin (2016). 「大気中の宇宙線生成同位体⁷ Be、¹⁰ Be、¹⁴ C、²² Na、および^{36 Cl の生成: 降伏関数の高度プロファイル」。J}. Geophys. Res. Atmos . 121 (13): 8125–8136. arXiv : 1606.05899 . Bibcode :2016JGRD..121.8125P. doi :10.1002/2016JD025034. S2CID 119301845.
^ Balco, Greg; Shuster, David L. (2009). 「 26Al -10Be–21Ne 埋葬年代測定」（PDF）。地球惑星科学レターズ。286 （3–4）：570–575。Bibcode ：2009E&PSL.286..570B。doi ：10.1016/j.epsl.2009.07.025。 2015年9月23日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2012年12月10日閲覧。
^ Paleari, Chiara I.; F. Mekhaldi; F. Adolphi; M. Christl; C. Vockenhuber; P. Gautschi; J. Beer; N. Brehm; T. Erhardt; H.-A. Synal; L. Wacker; F. Wilhelms; R. Muscheler (2022). 「宇宙起源放射性核種は、9125年前の太陽活動極小期付近で極端な太陽粒子嵐を明らかにした」。Nat . Commun . 13 (214): 214. Bibcode :2022NatCo..13..214P. doi : 10.1038/s41467-021-27891-4 . PMC 8752676 . PMID 35017519.
^ Ohtsuki, T.; Yuki, H.; Muto, M.; Kasagi, J.; Ohno, K. (2004年9月9日). 「C60ケージに封入された7Beの電子捕獲崩壊率の向上」. Physical Review Letters . 93 (11): 112501. Bibcode :2004PhRvL..93k2501O. doi :10.1103/PhysRevLett.93.112501. PMID 15447332. 2022年2月23日閲覧。

[6] Be – 励起核異性体。

[8] ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。

[TMS-9] # – # でマークされた原子質量: 値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されました。

[10] 崩壊のモード:

[11] 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。

[12] ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数によるスピンを示します。

[unconfirmed-13] この同位体はまだ観測されていません。与えられたデータは周期的な傾向から推測または推定されたものです。

[decay_mode_1-14] 示されている崩壊モードはエネルギー的には許容されるが、この核種で発生することは実験的に観察されていない。

[15] ビッグバン元素合成で生成されたが、すべてがすぐに⁷ Liに崩壊したため、原始的ではない。

[t-16] 宇宙線生成核種

[17] ¹² Cを生成する経路の一部としての恒星内元素合成における三重アルファ過程の中間生成物

[18] 自発的核分裂とも呼ばれる。⁸
なれ
2つに等分する⁴
彼
核

[19] ハロー中性子が1個ある

[20] ハロー中性子は4個ある

[tropical-4] NUBASE2020 では、年と他の時間単位の変換にグレゴリオ暦ではなく熱帯年を使用していることに注意してください。NUBASE2020 における年と他の時間単位の関係は次のとおりです。1 y = 365.2422 d = 31 556 926 s

[NUBASE2020-1] Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」（PDF） . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.

[2] 「標準原子量：ベリリウム」CIAAW . 2013年。

[CIAAW2021-3] Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術レポート）」.純粋および応用化学. doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.

[7Be-Mishra-5] Mishra, Ritesh Kumar; Marhas, Kuljeet Kaur (2019-03-25). 「初期太陽系における7Beの源としての、後期スーパーフレアの隕石による証拠」。Nature Astronomy。3 ( 6 ): 498–505。Bibcode : 2019NatAs ...3..498M。doi : 10.1038 /s41550-019-0716-0。ISSN 2397-3366。S2CID 126552874 。

[AME2020_II-7] Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II)。表、グラフ、参考文献*」。Chinese Physics C . 45 (3): 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.

[yamamoto-21] 山本正義; 坂口彩; 佐々木啓一; 広瀬勝美; 五十嵐康人; 金昌圭 (2006 年 1 月)。「大気中の 210Pb および 7Be 沈着の季節的および空間的変動: 日本海側の特徴」。環境放射能ジャーナル。86 (1): 110–131。doi : 10.1016 /j.jenvrad.2005.08.001。PMID 16181712 。

[Korschinek-22] ^ G. Korschinek; A. Bergmaier; T. Faestermann; UC Gerstmann (2010). 「 重イオン弾性反跳検出と液体シンチレーション計数による 10 Be の半減期の新しい値」。核物理^学研究における計測機器と方法セクション B: ビームと物質および原子との相互作用。268 (2): 187–191。Bibcode :2010NIMPB.268..187K。doi :10.1016/j.nimb.2009.09.020 。

[Chmeleff-23] J. Chmeleff; F. von Blanckenburg; K. Kossert; D. Jakob (2010). 「マルチコレクター ICP-MS と液体シンチレーション計数による 10Be 半減期の測定」。核物理学研究における計測機器と方法セクション B: ビームと物質および原子との相互作用。268 (2): 192–199。Bibcode :2010NIMPB.268..192C。doi :10.1016/j.nimb.2009.09.012 。

[Kov10-24] ^ GA Kovaltsov; IG Usoskin (2010). 「 大気中の宇宙線生成核種¹⁰ Be生成の新しい3D数値モデル」. Earth Planet. Sci. Lett . 291 (1–4): 182–199. Bibcode :2010E&PSL.291..182K. doi :10.1016/j.epsl.2010.01.011.

[Beer12-25] J. Beer; K. McCracken; R. von Steiger (2012).宇宙起源放射性核種: 地上および宇宙環境における理論と応用。地球および宇宙環境の物理学。第 26 巻。地球および宇宙環境の物理学、Springer、ベルリン。doi : 10.1007/978-3-642-14651-0。ISBN 978-3-642-14650-3. S2CID 55739885。

[Pol16-26] SV Poluianov; GA Kovaltsov; AL Mishev; IG Usoskin (2016). 「大気中の宇宙線生成同位体⁷ Be、¹⁰ Be、¹⁴ C、²² Na、および^{36 Cl の生成: 降伏関数の高度プロファイル」。J}. Geophys. Res. Atmos . 121 (13): 8125–8136. arXiv : 1606.05899 . Bibcode :2016JGRD..121.8125P. doi :10.1002/2016JD025034. S2CID 119301845.

[BalcoShuster2009-27] ^ Balco, Greg; Shuster, David L. (2009). 「 26Al -10Be–21Ne 埋葬年代測定」（PDF）。地球惑星科学レターズ。286 （3–4）：570–575。Bibcode ：2009E&PSL.286..570B。doi ：10.1016/j.epsl.2009.07.025。 2015年9月23日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2012年12月10日閲覧。

[Paleari-28] Paleari, Chiara I.; F. Mekhaldi; F. Adolphi; M. Christl; C. Vockenhuber; P. Gautschi; J. Beer; N. Brehm; T. Erhardt; H.-A. Synal; L. Wacker; F. Wilhelms; R. Muscheler (2022). 「宇宙起源放射性核種は、9125年前の太陽活動極小期付近で極端な太陽粒子嵐を明らかにした」。Nat . Commun . 13 (214): 214. Bibcode :2022NatCo..13..214P. doi : 10.1038/s41467-021-27891-4 . PMC 8752676 . PMID 35017519.

[29] Ohtsuki, T.; Yuki, H.; Muto, M.; Kasagi, J.; Ohno, K. (2004年9月9日). 「C60ケージに封入された7Beの電子捕獲崩壊率の向上」. Physical Review Letters . 93 (11): 112501. Bibcode :2004PhRvL..93k2501O. doi :10.1103/PhysRevLett.93.112501. PMID 15447332. 2022年2月23日閲覧。

ベリリウムの同位体

同位体のリスト

ベリリウム7

ベリリウム10

崩壊連鎖

注記

参考文献

関連するトピック

Isotope

ベリリウム

減衰

豊富