カリウムの同位体

カリウムの同位体(カリウムのどういたい)は、24種類が知られている。そのうち、39K (93.3%)・ 40K (0.012%)・41K (6.7%)の3種類が天然に生成し普遍的に存在する。標準原子量は39.0983(1) uである。39K・41Kの2つは安定同位体であるが、40Kは1.250×109年と比較的長い半減期を持つ放射性同位体である。40Kは、そのほとんどが電子捕獲のみによって安定な40Ar(11.2%)に崩壊するか、もしくは安定な40Ca(88.8%)にベータ崩壊する。

40Kから40Arへの崩壊は、岩石の年代測定に利用できる。カリウム-アルゴン法による年代測定は、岩石は形成時にアルゴンを全く含んでおらず、岩石中で生成した40Arは全て岩石中に留まっているという仮定に基づいている。この測定法に適した鉱物には、黒雲母、白雲母、普通角閃石、長石等がある。

年代測定以外にも、カリウムの同位体は、気象学や生物地球化学循環の研究のトレーサーとしても用いられる。

健康な動物や人間では、40Kは炭素14（14C）以上の最大の放射線源である。体重70kgの人間では、1秒間に約4400個の40K原子核が崩壊している。

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同位体核種 Z(p) N(n) 同位体質量 (u) 半減期 核スピン数 天然存在比 天然存在比
(範囲)
励起エネルギー
32K 19 13 32.02192(54)# 1+#
32mK 950(100)# keV ? 4+#
33K 19 14 33.00726(21)# <25 ns (3/2+)#
34K 19 15 33.99841(32)# <40 ns 1+#
35K 19 16 34.988010(21) 178(8) ms 3/2+
36K 19 17 35.981292(8) 342(2) ms 2+
37K 19 18 36.97337589(10) 1.226(7) s 3/2+
38K 19 19 37.9690812(5) 7.636(18) min 3+
38m1K 130.50(28) keV 924.2(3) ms 0+
38m2K 3458.0(2) keV 21.98(11) µs (7+),(5+)
39K 19 20 38.96370668(20) STABLE 3/2+ 0.932581(44)
40K 19 21 39.96399848(21) 1.28(3)E+9 a 4- 0.000117(1)
40mK 1643.639(11) keV 336(12) ns 0+
41K 19 22 40.96182576(21) STABLE 3/2+ 0.067302(44)
42K 19 23 41.96240281(24) 12.360(12) h 2-
43K 19 24 42.960716(10) 22.3(1) h 3/2+
44K 19 25 43.96156(4) 22.13(19) min 2-
45K 19 26 44.960699(11) 17.3(6) min 3/2+
46K 19 27 45.961977(17) 105(10) s 2(-)
47K 19 28 46.961678(9) 17.50(24) s 1/2+
48K 19 29 47.965514(26) 6.8(2) s (2-)
49K 19 30 48.96745(8) 1.26(5) s (3/2+)
50K 19 31 49.97278(30) 472(4) ms (0-,1,2-)
51K 19 32 50.97638(54)# 365(5) ms 3/2+#
52K 19 33 51.98261(75)# 105(5) ms (2-)#
53K 19 34 52.98712(75)# 30(5) ms (3/2+)#
54K 19 35 53.99420(97)# 10(5) ms 2-#
55K 19 36 54.99971(107)# 3# ms 3/2+#

関連項目

参考文献

  • Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
  • Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
  • Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
    • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
    • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
    • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
  • 表
  • 話
  • 編
  • 歴
1H   2He
安定
1億年〜
1万年〜
10年〜
100日〜
1日〜
1分〜
1分未満
魔法数
3Li 4Be   5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
11Na 12Mg   13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr
37Rb 38Sr 39Y 40Zr 41Nb 42Mo 43Tc 44Ru 45Rh 46Pd 47Ag 48Cd 49In 50Sn 51Sb 52Te 53I 54Xe
55Cs 56Ba *1 72Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir 78Pt 79Au 80Hg 81Tl 82Pb 83Bi 84Po 85At 86Rn
87Fr 88Ra *2 104Rf 105Db 106Sg 107Bh 108Hs 109Mt 110Ds 111Rg 112Cn 113Nh 114Fl 115Mc 116Lv 117Ts 118Og
  *1 57La 58Ce 59Pr 60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu
  *2 89Ac 90Th 91Pa 92U 93Np 94Pu 95Am 96Cm 97Bk 98Cf 99Es 100Fm 101Md 102No 103Lr
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