Изотопы лития

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Изото́пы лития — разновидности атомовядер) химического элемента лития, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. На данный момент известны 9 изотопов лития и ещё 2 возбуждённых изомерных состояний некоторых его нуклидов, 10m1Li − 10m2Li.

В природе встречаются два стабильных изотопа лития: 6Li (7,5 %) и 7Li (92,5 %).

Наиболее устойчивый искусственный изотоп, 8Li, имеет период полураспада 0,8403 с.

Экзотический изотоп 3Li (трипротон), по-видимому, не существует как связанная система.

Происхождение[править | править вики-текст]

7Li является одним из немногих изотопов, возникших при первичном нуклеосинтезе (то есть в период от 1 секунды до 3 минут после Большого Взрыва[1]) в количестве не более 10−9 от всех элементов.[2][3] Некоторое количество изотопа 6Li, как минимум в десять тысяч раз меньшее, чем 7Li, также образовано в первичном нуклеосинтезе[1].

Примерно в десять раз больше 7Li образовались в звездном нуклеосинтезе. Литий является промежуточным продуктом реакции ppII, но при высоких температурах активно преобразуется (англ.)русск. в гелий[4][5].

Наблюдаемые соотношения 7Li и 6Li не сходятся с предсказанием стандартной модели первичного нуклеосинтеза (standard BBN). Данное расхождение известно как Primordial Lithium Problem.[1][6]

Разделение[править | править вики-текст]

Литий-6 имеет большее сродство с ртутью, чем литий-7. На этом основан процесс обогащения COLEX[7]. Альтернативный процесс - вакуумная дистилляция, происходящая при температурах около 550 °C.

Обычно разделение изотопов лития требовалось для военных ядерных программ (СССР, США, Китая). В настоящее время, функционирующими мощностями по разделению обладают лишь Россия и Китай[7].

Таблица изотопов лития[править | править вики-текст]

Символ
нуклида
Z(p) N(n) Масса изотопа[8]
(а. е. м.)
Период
полураспада
[9]
(T1/2)
Моды распада Спин и чётность
ядра[9]
Энергия возбуждения (кэВ)
4Li 3 1 4,02719(23) 91(9)·10−24 с
[6,03 МэВ]
p 2-
5Li 3 2 5,01254(5) 370(30)·10−24 с
[~1,5 МэВ]
p 3/2-
6Li 3 3 6,015122795(16) стабилен 1+
7Li 3 4 7,01600455(8) стабилен 3/2-
8Li 3 5 8,02248736(10) 840,3(9) мс β 2+
9Li 3 6 9,0267895(21) 178,3(4) мс β+n (50,8%), β (49,2%) 3/2-
10Li 3 7 10,035481(16) 2,0(5)·10−21 с
[1,2(3) МэВ]
n (1-,2-)
10m1Li 200(40) кэВ 3,7(15)·10−21 с 1+
10m2Li 480(40) кэВ 1,35(24)·10−21 с 2+
11Li 3 8 11,043798(21) 8,75(14) мс β+n (84,9%), β (8,07%), β+2n (4,1%), β+3n (1,9%), β+деление (1,027%) 3/2-
12Li 3 9 12,05378(107)# <10 нс n

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 3 BD Fields, The Primordial Lithium Problem, ‎Annual Reviews of Nuclear and Particle Science 2011
  2. Постнов К.А. Лекции по общей астрофизике для физиков. Архивировано из первоисточника 24 августа 2011.; см Рис. 11.1
  3. http://www.int.washington.edu/PHYS554/2005/vanderplas.pdf
  4. Lecture 27: Stellar Nucleosynthesis // Университет Toledo - "The Destruction of Lithium in Young Convective Stars" slide 28
  5. Greg Ruchti, Lithium in the Cosmos - "Lithium is Fragile" slide 10
  6. Karsten JEDAMZIK, Big Bang Nucleosynthesis and the Cosmic Lithium Problem
  7. 1 2 PWR - литиевая угроза, ATOMINFO.RU (23.10.2013). Проверено 29 декабря 2013.
  8. Данные приведены по G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. Bibcode2003NuPhA.729..337A.
  9. 1 2 Данные приведены по G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode2003NuPhA.729....3A.


Изотопы гелия • Периодическая таблица по изотопам элементов • Изотопы бериллия