Element mononukleidowy

Mononucleidic elementów jest elementem, który jest naturalnie obecny w ziemi w zasadzie w postaci pojedynczego nuklidu , czy jest stabilny, czy nie, i które w związku z tym mają charakterystyczny masy atomowej. Zatem naturalna liczebność izotopowa tego pierwiastka będzie zdominowana przez pojedynczy stabilny izotop lub przez niestabilny izotop o bardzo długiej żywotności. W pierwszej kategorii jest 19 elementów (a więc zarówno mononukleidowych, jak i monoizotopowych), a 3 w drugiej (mononukleidowe, ale nie monoizotopowe).

Z 26 elementów monoizotopowych siedem nie jest zatem mononukleidowych. Mają tylko jeden stabilny izotop, ale mają również pierwotny izotop promieniotwórczy o bardzo długiej żywotności, który współistnieje ze stabilnym pierwiastkiem w znacznej części, aw rzadkich przypadkach w większości lub nawet prawie wyłącznie. Te pierwiastki to wanad , rubid , ind , lantan , europ , ren i lutet .

Zastosowanie w metrologii

Pierwiastki mononukleidowe mają duże znaczenie w nauce, a zwłaszcza w metrologii , ponieważ ich masę atomową można zmierzyć z dużą dokładnością, przy czym niepewność związana z możliwą obecnością innego izotopu w próbce jest minimalna.

Bardzo niskie (śladowe) stężenia niestabilnych izotopów można znaleźć w naturalnych próbkach pierwiastków mononukleidowych. Na przykład beryl 10 ( 10 Be), którego okres półtrwania wynosi 1,4 miliona lat, jest wytwarzany przez promienie kosmiczne w górnych warstwach atmosfery Ziemi; jod-129 ( 129 I), a okres półtrwania 15,7 miliona można wytwarzać przez zróżnicowaną ilość mechanizmów kosmogeniczne lub jądrowej; cezu 137 ( 137 CS) z okresem półtrwania wynoszącym 30 lat, jest wytwarzana w reakcji syntezy jądrowej .

Cały naturalny pluton , z wyjątkiem rud uranu, występuje w postaci pojedynczego pierwotnego nuklidu promieniotwórczego, plutonu 244 , który z definicji czyni pluton pierwiastkiem mononukleidowym. Jednak w praktyce bardzo rzadki pierwotny pluton został w znacznym stopniu zanieczyszczony izotopami (takimi jak pluton 239 ) wytwarzanymi przez neutrony z rud uranu, reaktorów lub broni jądrowej, co czyni ten nuklid bezużytecznym w metrologii. Dlatego też pluton nie jest generalnie wymieniany jako substancja mononukleidowa ze względu na jej brak użyteczności jako substancji mononukleidowej.

Pełna tabela elementów mononukleidowych

Element Nuklid Z ( p ) N ( n ) Masa izotopowa ( u )
beryl 9 Be 4 5 9,012182 (3)
fluor 19 F. 9 10 18,998 403 2 (5)
sód 23 Na 11 12 22,989770 (2)
aluminium 27 Al 13 14 26,981538 (2)
fosfor 31 P 15 16 30,973 761 (2)
skand 45 Sc 21 24 44,955910 (8)
mangan 55 Mn 25 30 54,938049 (9)
kobalt 59 Co 27 32 58.933.200 (9)
arsen 75 Ace 33 42 74,92160 (2)
itr 89 Y 39 50 88.90585 (2)
niob 93 Nb 41 52 92,90638 (2)
rod 103 Rh 45 58 102.90550 (2)
jod 127 I. 53 74 126 904 47 (3)
cez 133 Cs 55 78 132,90545 (2)
prazeodym 141 Par 59 82 140,90765 (2)
terb 159 Tb 65 94 158,925 34 (2)
holmium 165 Ho 67 98 164,93032 (2)
tul 169 MT 69 100 168.93421 (2)
złoto 197 do 79 118 196.966 55 (2)
bizmut 209 Bi 83 126 208.98038 (2) radioaktywny
tor 232 Th 90 142 232.038 1 (1) radioaktywny
protaktyn 231 Pa 91 140 231.03588 (2) radioaktywny

Dane z Atomic Weights and Isotopic Compositions , wyd. JS Coursey, DJ Schwab i RA Dragoset, National Institute of Standards and Technology (2005).

Uwagi i odniesienia

  1. NE Holden, „Standard Atomic Weight Values ​​for the Mononuclidic Elements - 2001,” BNL-NCS-68362 , Brookhaven National Laboratory (2001)