Изотопы лития
Изото́пы лития — разновидности атомов (и ядер) 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
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.] 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
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
| 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
- ↑ 1 2 3 BD Fields, The Primordial Lithium Problem, Annual Reviews of Nuclear and Particle Science 2011
- ↑ Все параметры шаблона {{cite web}} должны иметь имя. Постнов К.А. Лекции по общей астрофизике для физиков. Архивировано 24 августа 2011 года.; см Рис. 11.1
- ↑ http://www.int.washington.edu/PHYS554/2005/vanderplas.pdf
- ↑ Lecture 27: Stellar Nucleosynthesis // Университет Toledo - "The Destruction of Lithium in Young Convective Stars" slide 28
- ↑ Greg Ruchti, Lithium in the Cosmos - "Lithium is Fragile" slide 10
- ↑ Karsten JEDAMZIK, Big Bang Nucleosynthesis and the Cosmic Lithium Problem
- ↑ 1 2 "PWR - литиевая угроза". ATOMINFO.RU. 23.10.2013. Дата обращения: 2013-12-29.
{{cite news}}: Проверьте значение даты:|date=(справка) - ↑ Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — .
- ↑ 1 2 Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
