Bor isotoper

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 28. oktober 2020; checks kræver 3 redigeringer .

Bor-isotoper  er varianter af atomer (og kerner ) af det kemiske grundstof bor , som har et andet indhold af neutroner i kernen.

Naturligt bor består af to stabile isotoper - bor-10 med en koncentration på omkring 20 at.% og resten - bor-11. Forholdet mellem disse to isotoper varierer i forskellige naturlige kilder som følge af naturlige berigelsesprocesser i en eller anden isotop. Koncentrationerne af bor-10 og bor-11 i gennemsnit over forskellige naturlige kilder til bor er henholdsvis 19,97 at.% og 80,17 at.%, med variationer inden for henholdsvis 18.929-20.386 og 79.614-81.071 at.%.

Alle andre isotoper af bor er radioaktive , hvor den længstlevende er bor-8 med en halveringstid på 770 ms.

Bor isotop tabel

Nuklid symbol	Z ( p )	N( n )	Isotopmasse [1] ( a.u.m. )	Halveringstid [ 2] (T 1/2 )	Decay kanal	Forfaldsprodukt	Spin og paritet af kernen [2]	Isotopens udbredelse i naturen	Vifte af ændringer i isotopoverflod i naturen
	Excitationsenergi
7 B	5	2	7,029712±(27)	(570 ± (14))⋅10 -24  s [ 801 ± (20) keV ]	s	6 Være	(3/2-)
otte B	5	3	8,0 246 073 ± (11)	771,9±(9)ms	β + , α	fire Han	2+
8m B	10 624 ± (8) keV						0+
9 B	5	fire	9,0 133 296 ± (10)	(800 ± (300))⋅10 -21  s	s	otte Være	3/2−
ti B	5	5	10.012 936 862 ± (16)	stabil			3+	[ 0,189 , 0,204 ] [3]
elleve B	5	6	11.009 305 167 ± (13)	stabil			3/2−	[ 0,796 , 0,811 ] [3]
11m B	12 560 ± (9) keV						1/2+, (3/2+)
12 B	5	7	12,0 143 526 ± (14)	20,20±(2)ms	β − ( 99,40 ± (2) %)	12 C	1+
					β − , α ( 0,60 ± (2) %)	otte Være
13 B	5	otte	13,0 177 800 ± (11)	17,16±(18)ms	β - ( 99,734 ± (36) %)	13 C	3/2−
					β − , n ( 0,266 ± (36) %)	12 C
fjorten B	5	9	14,025404±(23)	12,36±(29)ms	β - ( 93,96 ± (23) %)	fjorten C	2−
					β − , n ( 6,04 ± (23) %)	13 C
14m B	17 065 ± (29) keV			(4,15 ± (1,90))⋅10 -21  sek			0+
femten B	5	ti	15,031087±(23)	10,18±(35)ms	β − , n (> 98,7 ± (1,0) %)	fjorten C	3/2−
					β - (< 1,3 %)	femten C
					β − , 2n (< 1,5 %)	13 C
16 B	5	elleve	16,039841±(26)	> 4,6⋅10 -21  s	n	femten B	0−
17 B	5	12	17,04 693±(22)	5,08±(5)ms	β − , n ( 63 ± (1) %)	16 C	(3/2-)
					β - ( 21,1 ± (2,4) %)	17 C
					β − , 2n ( 12 ± (2) %)	femten C
					β − , 3n ( 3,5 ± (7) %)	fjorten C
					β − , 4n ( 0,4 ± (3) %)	13 C
atten B	5	13	18,05 560±(22)	< 26 ns	n	17 B	(2-)
19 B	5	fjorten	19,06 417 ± (56)	2,92±(13)ms	β − , n ( 71 ± (9) %)	atten C	(3/2-)
					β − , 2n ( 17 ± (5) %)	17 C
					β − , 3n (< 9,1 %)	16 C
					β − (> 2,9 %)	19 C
tyve B [4]	5	femten	20,07 451 ± (59)	> 912,4⋅10 -24  s	n	19 B	(1−, 2−)
21 B [4]	5	16	21,08 415 ± (60)	> 760⋅10 -24  sek	2n	19 B	(3/2-)

Forklaringer til tabellen

• Isotopoverflod er givet for de fleste naturlige prøver. For andre kilder kan værdierne variere meget.

• Indeksene 'm', 'n', 'p' (ved siden af ​​symbolet) angiver de exciterede isomere tilstande af nuklidet.

• Symboler med fed skrift angiver stabile nedbrydningsprodukter. Symbolerne i fed kursiv angiver radioaktive henfaldsprodukter, der har halveringstid sammenlignelig med eller større end Jordens alder og derfor til stede i den naturlige blanding.

• Værdier markeret med en hash (#) er ikke afledt af eksperimentelle data alene, men er (i det mindste delvist) estimeret ud fra systematiske tendenser i tilstødende nuklider (med samme Z- og N -forhold ). Usikkerhedsspin og/eller paritetsværdier er angivet i parentes.

• Usikkerhed er angivet som et tal i parentes, udtrykt i enheder af det sidste signifikante ciffer, betyder én standardafvigelse (med undtagelse af mængden og standardatommassen af ​​en isotop ifølge IUPAC -data , for hvilken en mere kompleks definition af usikkerhed er Brugt). Eksempler: 29770,6(5) betyder 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) betyder 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) betyder −2200,2 ± 1,8.

Ansøgning

Bor-10 har et meget højt termisk neutronfangst tværsnit , svarende til 3837 barn (for de fleste isotoper af andre grundstoffer er dette tværsnit tæt på enheder eller fraktioner af en lade), og når en neutron fanges, vil en exciteret bor- Der dannes 11 kerne ( 11 B*), som straks henfalder til to stabile kerner ( alfa-partikel og lithium-7-kerne), disse kerner decelereres meget hurtigt i mediet, og der er ingen gennemtrængende stråling ( gammastråling og neutroner), i modsætning til lignende reaktioner af neutronfangst af andre isotoper:

+ 2,31 MeV .

Derfor bruges 10 V som en del af en opløsning af borsyre og andre kemiske forbindelser , for eksempel borcarbid , i atomreaktorer til at kontrollere reaktivitet , såvel som til biologisk beskyttelse af personale mod termiske neutroner . For at øge effektiviteten af ​​neutronabsorption er bor, der anvendes i reaktorer, nogle gange specielt beriget med bor-10-isotopen.

Derudover bruges borforbindelser i neutronindfangningsterapi til visse typer hjernekræft , rækkevidden af ​​ioniserende hurtige kerner af helium-4 og lithium-7 i kropsvæv er meget lille, og derfor påvirkes sundt væv ikke af ioniserende stråling .

Den gasformige kemiske forbindelse af bor BF 3 bruges som arbejdsmedium i ioniseringskamrene i termiske neutrondetektorer .

I 2015 foreslog en artikel publiceret i tidsskriftet Science [ 5] at anvende målingen af ​​forholdet mellem borisotoper i gamle sedimentære bjergarter i den sene permperiode og begyndelsen af ​​triasperioderne for at bestemme ændringen i vandets surhedsgrad ( pH ) af palæoceaner i disse epoker, for at forklare de mulige årsager til den permiske masseudryddelse , hovedsageligt akvatiske organismer, sandsynligvis forårsaget af en global stigning i vulkansk aktivitet, ledsaget af frigivelse af kuldioxid til atmosfæren. Denne metode til bestemmelse af surhedsgraden i gamle oceaner er tilsyneladende mere nøjagtig end den tidligere anvendte metode til bestemmelse af surhedsgrad ud fra forholdet mellem calciumisotoper [6] og kulstofisotoper .

Noter

1. ↑ Data baseret på Meng Wang , Huang WJ , Kondev FG , Audi G. , Naimi S. The Ame2020 atomic mass evaluation (II). Tabeller, grafer og referencer  (engelsk)  // Chinese Physics C. - 2021. - Vol. 43 , udg. 3 . - P. 030003-1-030003-512 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
2. ↑ 1 2 Data givet efter Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Nubase2020-evalueringen af ​​nukleare egenskaber  // Chinese Physics  C. - 2021. - Bd. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
3. ↑ 12 Atomvægt af Bor . CIAAW . (ubestemt)
4. ↑ 1 2 Leblond, S.; et al. (2018). "Første observation af 20 B og 21 B". Fysiske anmeldelsesbreve . 121 (26): 262502–1–262502–6. arXiv : 1901.00455 . DOI : 10.1103/PhysRevLett.121.262502 . PMID  30636115 .
5. ↑ Clarkson, MO et al. (2015) Science 348, 229-232.
6. ↑ Witze, Alexandra (2015) Sure oceaner forbundet med den største udryddelse nogensinde; Sten fra 252 millioner år siden tyder på, at kuldioxid fra vulkaner gjorde havvand dødeligt. Journal Nature; Nyhedsudgivelse den 9. april 2015

isotoper

en 2                             3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten en x H   x han 2 x Li x være   x B x C x N x O x F x Ne 3 x Na xMg _   x Al x Si x P x S xCl _ x Ar fire x K x Ca   x Sc x Ti x V xCr _ xMn _ x Fe x Co x Ni x Cu xZn _ x Ga x Ge xAs _ x Se xBr _ xKr _ 5 xRb _ xSr _   x Y xZr _ xNb _ x Mo x Tc x Ru x Rh x Pd xAg _ x CD x ind x Sn x Sb x Te x jeg x Xe 6 x Cs x Ba x La x Ce x Pr xNd _ x pm xSm _ xEu _ x Gd xTb _ xDy _ x Ho x Er x Tm x Yb x Lu x Hf x Ta x W x Re xOs _ xIr _ xPt _ xAu _ x Hg xTl _ xPb _ x Bi x Po x kl xRn _ 7 xFr _ x Ra x Ac xTh _ xPa _ x U xNp _ x Pu x Am x cm xBk _ x Jf x Es xFm _ xMd _ x Nej xLr _ xRf _ xDb _ xSg _ x Bh x Hs x Mt xDs _ xRg _ x Cn xNh _ xFl _ x Mc xLv _ x Ts xOg _   alkalimetaller jordalkalimetaller Lanthanider Aktinider overgangsmetaller letmetaller _ Halvmetaller ikke-metaller Halogener ædelgasser Egenskaber ukendt