نظائر الآرغون

للآرغون (Ar) أربعة وعشرون نظيراً معروفاً، تتراوح أعداد الكتلة لها بين 30 و 53، مع وجود متماكب نووي واحد وهو ^32mAr. هنالك ثلاثة نظائر مستقرة للآرغون وهي آرغون-36 ³⁶Ar و آرغون-38 ³⁸Ar و آرغون-40 ⁴⁰Ar، مع العلم أن الأخير ⁴⁰Ar يشكل 99.6% من عنصر الآرغون في الطبيعة.

إن أطول نظائر الآرغون المشعة عمراً هي النظير آرغون-39 ³⁹Ar بعمر نصف 269 سنة والنظير آرغون-42 ⁴²Ar بعمر نصف 32.9 سنة والنظير آرغون-37 ³⁷Ar بعمر نصف 35.04 يوم. لباقي نظائر الآرغون المشعة أعمار نصف أقل من ساعتين وأغلبها أقل من دققة واحدة. أقل هذه النظائر المشعة عمراً هو النظير آرغون-30 ³⁰Ar بعمر نصف أقل من 20 نانو ثانية.

آرغون-39

ينتج النظير المشع آرغون-39 في الغلاف الجوي للأرض من تأثير الأشعة الكونية على النظير المستقر آرغون-40. في نطاقات البيئة تحت سطح الأرض ينتج النظير آرغون-39 بعملية اصطياد نيوترون من قبل بوتاسيوم-39 ³⁹K أو بإصدار أشعة ألفا للنظير كالسيوم-43.

للنظير آرغون-39 عمر نصف مقداره 269 سنة، وهو يشكل نسبة مقدارها (8.0±0.6)×10⁻¹⁶ غ/غ من عنصر الآرغون في الطبيعة.^[1]

آرغون-40

ينتج النظير آرغون-40 طبيعياً من النظير بوتاسيوم-40 ⁴⁰K، الذي لديه عمر نصف مقداره 1.248×10⁹ سنة، والذي يضمحل إما عن طريق اصطياد إلكترون وإصدار بوزيتروني إلى النظير آرغون-40 بنسبة حدوث 10.72%، أو يتحول إلى النظير كالسيوم-40 عن طريق اضمحلال بيتا بنسبة حدوث 89.28%. تستخدم هذه الظواهر الطبيعية في تحديد عمر الصخور بطريقة التأريخ بواسطة بوتاسيوم-آرغون.^[2]

يشكل النظير آرغون-40 حوالي 99.6% من الآرغون الموجود في الغلاف الجوي للأرض مقابل نسبة قليلة من الوفرة الطبيعية للنظائر المستقرة الأخرى آرغون-36 وآرغون-38. هذه النسبة تختلف بشكل جذري في الغلاف الجوي للكواكب الأخرى، حيث تشكل النظائر آرغون-36 و آرغون-38 النسبة الأعظم من الآرغون وذلك بمقدار تناسب للنظائر ³⁶Ar: ³⁸Ar: ⁴⁰Ar كالتالي 1: 1600: 8400.^[3]

نظائر الآرغون الأخرى

آرغون-36

في ديسمبر من عام 2013 وجد النظير آرغون-36 على شكل هيدريد الآرغون في الغبار الكوني لسديم السرطان، مما يجعله من أوائل مركبات الغازات النبيلة المكتشفة في الفضاء الخارجي.^[4]^[5]

آرغون-37

يعد النظير آرغون-37 من النظائر المشعة المصطنعة الناتجة عن تشظي النظير كالسيوم-40 ⁴⁰Ca وذلك من تأثير التجارب النووية. لهذا النظير نصف عمر مقداره 35 يوم.^[2]

آرغون-42

للنظير آرغون-42 عمر نصف مقداره 33 سنة وهو أحد نظائر الآرغون المشعة. يوجد هذه النظير في الغلاف الجوي للأرض بنسبة أقل من 6×10⁻²¹ جزء لكل جزء من عنصر الآرغون في الطبيعة.^[6]

جدول النظائر

الرمز	Z(ب)	N(ن)	كتلة النظير (u)	عمر النصف	نمط الاضمحلال^[7]	ناتج الاضمحلال^{[n 1]}	لف مغزلي	تركيب النظائر التمثيلي (كسر مولي)
طاقة التنشيط
³⁰Ar	18	12	30.02156	<20 نانو ثانية	p	²⁹Cl	0+
³¹Ar	18	13	31.01212	14.4 ميلي ثانية	β⁺, p 55.0%	³⁰S	5/2(+#)
					β⁺ 40.4%	³¹Cl
					β⁺, 2p 2.48%	²⁹P
					β⁺, 3p 2.1%	²⁸Si
³²Ar	18	14	31.9976380	98 ميلي ثانية	β⁺ 56.99%	³²Cl	0+
³²Ar	18	14	31.9976380	98 ميلي ثانية	β⁺, p 43.01%	³¹S	0+
^32mAr	5600# كيلو إلكترون فولت						5-#
³³Ar	18	15	32.9899257	173.0 ميلي ثانية	β⁺ 61.35%	³³Cl	1/2+
³³Ar	18	15	32.9899257	173.0 ميلي ثانية	β⁺, p 38.65%	³²S	1/2+
³⁴Ar	18	16	33.9802712	844.5 ميلي ثانية	β⁺	³⁴Cl	0+
³⁵Ar	18	17	34.9752576	1.775 ثانية	β⁺	³⁵Cl	3/2+
³⁶Ar	18	18	35.967545106	مستقر^{[n 2]}			0+	0.003336
³⁷Ar	18	19	36.96677632	35.04 يوم	ε	³⁷Cl	3/2+
³⁸Ar	18	20	37.9627324	مستقر			0+	6.29×10⁻⁴
³⁹Ar ^{[n 3]}	18	21	38.964313	269 سنة	β⁻	³⁹K	7/2-	نادر ^{[n 4]}
⁴⁰Ar ^{[n 5]}	18	22	39.9623831225	مستقر			0+	0.996035 ^{[n 6]}
⁴¹Ar	18	23	40.9645006	109.61 دقيقة	β⁻	⁴¹K	7/2-
⁴²Ar	18	24	41.963046	32.9 سنة	β⁻	⁴²K	0+	نادر
⁴³Ar	18	25	42.965636	5.37 دقيقة	β⁻	⁴³K	(5/2-)
⁴⁴Ar	18	26	43.9649240	11.87 دقيقة	β⁻	⁴⁴K	0+
⁴⁵Ar	18	27	44.9680400	21.48 ثانية	β⁻	⁴⁵K	(1/2,3/2,5/2)-
⁴⁶Ar	18	28	45.96809	8.4 ثانية	β⁻	⁴⁶K	0+
⁴⁷Ar	18	29	46.97219	1.23 ثانية	β⁻ 99%	⁴⁷K	3/2-#
⁴⁷Ar	18	29	46.97219	1.23 ثانية	β⁻, n 1%	⁴⁶K	3/2-#
⁴⁸Ar	18	30	47.97454	0.48 ثانية	β⁻	⁴⁸K	0+
⁴⁹Ar	18	31	48.98052	170 ميلي ثانية	β⁻	⁴⁹K	3/2-#
⁵⁰Ar	18	32	49.98443	85 ميلي ثانية	β⁻	⁵⁰K	0+
⁵¹Ar	18	33	50.99163	60# ميلي ثانية [>200 نانو ثانية]	β⁻	⁵¹K	3/2-#
⁵²Ar	18	34	51.99678	10# ميلي ثانية	β⁻	⁵²K	0+
⁵³Ar	18	35	53.00494	3# ميلي ثانية	β⁻	⁵³K	(5/2-)#
⁵³Ar	18	35	53.00494	3# ميلي ثانية	β⁻, n	⁵²K	(5/2-)#

^ النظائر المستقرة بالخط الغليظ
^ يعتقد أنه يخضع لاضمحلال β⁺β⁺ إلى ³⁶S (يعتقد أن استقراره ظاهري وأنه نظرياً نويدة غير مستقرة، ولكن لا توجد براهين عملية على نشاط إشعاعي)
^ يستخدم للتأريخ بواسطة الآرغون (تأريخ آرغون-آرغون)
^ نويدة كونية
^ يستخدم في التأريخ بواسطة الآرغون: تأريخ بوتاسيوم-آرغون وتأريخ آرغون-آرغون
^ ينتج من ⁴⁰K في الصخور. النسب المعروصة هي بالنسبة لكوكب الأرض، إذ أن نسبة النظير ³⁶Ar أعلى في الكون.

طالع أيضاً

نظائر الكريبتون

المصادر

كتل النظائر من:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF). Nuclear Physics A. ج. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2013-08-12.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
تركيب النظائر والكتل الذرية القياسية من:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. ج. 75 ع. 6: 683–800. DOI:10.1351/pac200375060683. مؤرشف من الأصل في 2019-01-04.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
- M. E. Wieser (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. ج. 78 ع. 11: 2051–2066. DOI:10.1351/pac200678112051. مؤرشف من الأصل في 2019-01-04. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |laysummary= تم تجاهله (مساعدة)
بيانات أعمار النصف واللف المغزلي والمتماكبات منتقاة من:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF). Nuclear Physics A. ج. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2013-08-12.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
- National Nuclear Data Center. "NuDat 2.1 database". Brookhaven National Laboratory. مؤرشف من الأصل في 2019-10-14. اطلع عليه بتاريخ September 2005. {{استشهاد ويب}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ الوصول= (مساعدة)
- N. E. Holden (2004). "Table of the Isotopes". في D. R. Lide (المحرر). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ط. 85th). CRC Press. Section 11. ISBN:978-0-8493-0485-9.

المراجع

^ P. Benetti؛ وآخرون (2007). "Measurement of the specific activity of ³⁹Ar in natural argon". Nuclear Instruments and Methods A. ج. 574: 83. arXiv:astro-ph/0603131. Bibcode:2007NIMPA.574...83B. DOI:10.1016/j.nima.2007.01.106. {{استشهاد بدورية محكمة}}: Explicit use of et al. in: |مؤلف= (مساعدة)
^ ^ا ^ب "⁴⁰Ar/³⁹Ar dating and errors". مؤرشف من الأصل في 2007-05-09. اطلع عليه بتاريخ 2007-03-07.
^ Cameron, A. G. W., "Elemental and Isotopic Abundances of the Volatile Elements in the Outer Planets" (Article published in the Space Science Reviews special issue on 'Outer Solar System Exploration - An Overview', ed. by J. E. Long and D. G. Rea.) Journal: Space Science Reviews, Volume 14, Issue 3-4, pp. 392-400 (1973).
^ Quenqua، Douglas (13 ديسمبر 2013). "Noble Molecules Found in Space". New York Times. مؤرشف من الأصل في 2018-06-13. اطلع عليه بتاريخ 2013-12-13.
^ Barlow، M. J. (2013). "Detection of a Noble Gas Molecular Ion, ³⁶ArH+, in the Crab Nebula". Science. ج. 342 ع. 6164: 1343–1345. DOI:10.1126/science.124358213. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط author-name-list parameters تكرر أكثر من مرة (مساعدة)
^ V. D. Ashitkov؛ وآخرون (1998). "New experimental limit on the ⁴²Ar content in the Earth's atmosphere". Nuclear Instruments and Methods A. ج. 416: 179. DOI:10.1016/S0168-9002(98)00740-2. {{استشهاد بدورية محكمة}}: Explicit use of et al. in: |مؤلف= (مساعدة)
^ Universal Nuclide Chart نسخة محفوظة 19 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.

[8] النظائر المستقرة بالخط الغليظ

[9] يعتقد أنه يخضع لاضمحلال β⁺β⁺ إلى ³⁶S (يعتقد أن استقراره ظاهري وأنه نظرياً نويدة غير مستقرة، ولكن لا توجد براهين عملية على نشاط إشعاعي)

[10] يستخدم للتأريخ بواسطة الآرغون (تأريخ آرغون-آرغون)

[c-11] نويدة كونية

[12] يستخدم في التأريخ بواسطة الآرغون: تأريخ بوتاسيوم-آرغون وتأريخ آرغون-آرغون

[13] ينتج من ⁴⁰K في الصخور. النسب المعروصة هي بالنسبة لكوكب الأرض، إذ أن نسبة النظير ³⁶Ar أعلى في الكون.

[1] P. Benetti؛ وآخرون (2007). "Measurement of the specific activity of ³⁹Ar in natural argon". Nuclear Instruments and Methods A. ج. 574: 83. arXiv:astro-ph/0603131. Bibcode:2007NIMPA.574...83B. DOI:10.1016/j.nima.2007.01.106. {{استشهاد بدورية محكمة}}: Explicit use of et al. in: |مؤلف= (مساعدة)

[iso-2] ا ^ب "⁴⁰Ar/³⁹Ar dating and errors". مؤرشف من الأصل في 2007-05-09. اطلع عليه بتاريخ 2007-03-07.

[3] Cameron, A. G. W., "Elemental and Isotopic Abundances of the Volatile Elements in the Outer Planets" (Article published in the Space Science Reviews special issue on 'Outer Solar System Exploration - An Overview', ed. by J. E. Long and D. G. Rea.) Journal: Space Science Reviews, Volume 14, Issue 3-4, pp. 392-400 (1973).

[NYT-20131213-4] Quenqua، Douglas (13 ديسمبر 2013). "Noble Molecules Found in Space". New York Times. مؤرشف من الأصل في 2018-06-13. اطلع عليه بتاريخ 2013-12-13.

[SCI-2013-5] Barlow، M. J. (2013). "Detection of a Noble Gas Molecular Ion, ³⁶ArH+, in the Crab Nebula". Science. ج. 342 ع. 6164: 1343–1345. DOI:10.1126/science.124358213. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط author-name-list parameters تكرر أكثر من مرة (مساعدة)

[6] V. D. Ashitkov؛ وآخرون (1998). "New experimental limit on the ⁴²Ar content in the Earth's atmosphere". Nuclear Instruments and Methods A. ج. 416: 179. DOI:10.1016/S0168-9002(98)00740-2. {{استشهاد بدورية محكمة}}: Explicit use of et al. in: |مؤلف= (مساعدة)

[7] Universal Nuclide Chart نسخة محفوظة 19 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[n 1]

[n 2]

[n 3]

[n 4]

[n 5]

[n 6]