カリウムの同位体

カリウムの同位体（₁₉ K）
ε	40アル
β +	40アル
標準原子量 A r °(K)
	39.0983 ± 0.0001 ; 39.098 ± 0.001 （要約）;
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カリウム（
₁₉K ) には25の同位体が知られている。³⁴
Kから⁵⁷
Kだけでなく³¹
K、および未確認の報告⁵⁹
K . ^[3]これらの同位体のうち3つは自然界に存在し、2つの安定型は³⁹
K（93.3％）と⁴¹
K（6.7％）、そして非常に長寿命の放射性同位元素⁴⁰
カリウム（0.012％）

天然放射性物質⁴⁰
Kは半減期1.248×10 ⁹年で崩壊する。これらの崩壊の89%は安定である。⁴⁰
Caはベータ崩壊により、11%は⁴⁰
Arは電子捕獲または陽電子放出によって生成されます。この後者の崩壊経路により、地球上のアルゴン同位体存在比は巨大ガス惑星や恒星のスペクトルで見られるものとは大きく異なります。⁴⁰
K は、陽電子放出核種の中で最も長い半減期を持つことが知られています。この原始放射性同位体の長い半減期は、高度にスピン禁制された遷移によって生じます。⁴⁰
Kの核スピンは4 ですが、その崩壊娘核は両方ともスピンが 0 の偶数同位体です。

⁴⁰
K は天然のカリウムに十分な量含まれているため、市販の塩化カリウム代替塩の大きな袋を、教室での実演用の放射源として使用することができます。^{[引用が必要]} ⁴⁰
Kは健康な動物や人間にとって最大の自然放射能源であり、¹⁴
C . 70kgの質量の人体には、約4,400個の⁴⁰
1秒あたりのK崩壊。^[4]

の衰退⁴⁰
Kから⁴⁰
Arは岩石のカリウム-アルゴン年代測定に使用されます。鉱物の年代はカリウム濃度と放射性核種の量を測定して決定されます。⁴⁰
蓄積されたアルゴン。通常、この方法では、岩石の形成時にはアルゴンが含まれておらず、その後の放射性アルゴン（すなわち、⁴⁰
Ar）は保持された。^[要出典] ⁴⁰
K は風化の研究において放射性トレーサーとしても広く使われてきました。^[^要出典^]

他のカリウム同位体の半減期は1日未満、ほとんどが1分未満です。最も安定性が低いのは³¹
Kは2019年に発見された3陽子放出核種であり、その半減期は10ピコ秒未満と測定された。^[5]^[6]

カリウムは生命維持に必要な主要栄養素であるため、安定カリウム同位体は栄養循環研究に利用されてきました。^[7]

同位体のリスト

^ ^m K – 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す。
^ abc # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。
^ 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。
^ カリウム-アルゴン年代測定に使用
^ 原始放射性核種
^ ⁴² Arの崩壊生成物
^ この同位体の発見は未確認です。

参照

バナナ相当量

参考文献

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[8] K – 励起核異性体。

[10] ( ) – 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-11] # – # 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す。

[TNN-13] # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。

[14] 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。

[15] ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数によるスピンを示します。

[17] カリウム-アルゴン年代測定に使用

[18] 原始放射性核種

[c-20] ⁴² Arの崩壊生成物

[21] この同位体の発見は未確認です。

[1] 「標準原子量：カリウム」CIAAW . 1979年。

[CIAAW2021-2] 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.

[neufcourt2019-3] Neufcourt, Léo; Cao, Yuchen; Nazarewicz, Witold; et al. (2019年2月14日). 「ベイズモデル平均化によるCa領域における中性子ドリップライン」. Physical Review Letters . 122 (6): 062502. arXiv : 1901.07632 . Bibcode :2019PhRvL.122f2502N. doi :10.1103/PhysRevLett.122.062502. PMID 30822058.

[4] 「放射性人体」2011年5月18日閲覧。

[31K-1-5] 「特異な原子が核構造の仮定を揺るがす」。ネイチャー。573 (7773): 167。2019年9月6日。Bibcode : 2019Natur.573T.167.。doi : 10.1038/ d41586-019-02655-9。PMID 31506620。

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[7] 「ハワイの400万年間の生態系発達における土壌カリウム同位体組成」par.nsf.gov 2022年6月。

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[16] Dronchi, N.; Charity, RJ; Sobotka, LG; Brown, BA; Weisshaar, D.; Gade, A.; Brown, KW; Reviol, W.; Bazin, D.; Farris, PJ; Hill, AM; Li, J.; Longfellow, B.; Rhodes, D.; Paneru, SN; Gillespie, SA; Anthony, AK; Rubino, E.; Biswas, S. (2024-09-12). 「^37,38 Sc、³⁵ Ca、および³⁴ K の不変質量分析による中性子不足カルシウム領域における殻ギャップの進化」。Physical Review C . 110 (3). doi :10.1103/PhysRevC.110.L031302. 2469-9985 .

[19] Engelkemeir, DW; Flynn, KF; Glendenin, LE (1962). 「K40の崩壊における陽電子放出」. Physical Review . 126 (5): 1818. Bibcode :1962PhRv..126.1818E. doi :10.1103/PhysRev.126.1818.