Anexo:Isótopos de argón

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El argón (Ar) posee veinticuatro isótopos que abarcan el rango comprendido entre el 30Ar y el 53Ar. Entre ellos, se encuentran tres isótopos estables (36Ar, 38Ar y 40Ar) y un isómero nuclear, el 32mAr. En la Tierra, el isótopo estable más común es el 40Ar, con una abundancia natural del 99,6%. Los radioisótopos de argón más estables son el 39Ar, el 42Ar y el 37Ar, con unos períodos de semidesintegración de 269 años, 32,9 años y 35,04 días, respectivamente. El resto de radioisótopos de argón tienen períodos de semidesintegración inferiores a dos horas, la mayoría inferiores a un minuto. El radioisótopo de argón más inestables es el 30Ar, con un período de semidesintegración inferior a 20 ns.

El isótopo de potasio 40K, presente en la naturaleza y que posee un período de semidesintegración de 1,248·109 años, se desintegra originando 40Ar estable (10,72%) mediante captura electrónica y emisión de positrones, y también se transforma en 40Ca estable (89,28%) por desintegración beta. Estas propiedades y proporciones se utilizan para determinar la edad de materiales geológicos, a través de la técnica de datación potasio-argón.[1]

El 40Ar se encuentra atrapado en el seno de algunos materiales rocosos y puede liberarse por fusión, por trituración o por difusión. Casi todo el argón presente en la Tierra tiene su origen en la desintegración del 40K, ya que la mayoría del argón terrestre es 40Ar. En el Sol y, presumiblemente, en las nubes estelares primordiales, la composición isotópica del argón está dominada por la presencia de 36Ar (aproximadamente el 85%), mientras que el 15% restante es mayoritariamente 38Ar. De manera análoga, la composición isotópica estimada del argón en las atmósferas de los planetas exteriores es un 83,99% de 36Ar, un 16,00% de 38Ar y un 0,01% de 40Ar.[2]

En la atmósfera terrestre, el radioisótopo 39Ar (período de semidesintegración de 269 años) es generado por la actividad de los rayos cósmicos sobre el 40Ar. Bajo la superficie terrestre, el 39Ar es producido a partir de 39K mediante captura neutrónica o a paritr de la desintegración alfa del calcio. El contenido de 39Ar en el argón natural es de (8,0±0,6)·10−16 g/g o (1,01±0,08) Bq/kg of 36, 38, 40Ar.[3]​ El contenido de 42Ar (período de semidesintegración de 33 años) en la atmósfera terrestre es menor de 6·10-21 partes por parte de 36, 38, 40Ar.[4]

En diciembre de 2013, se encontró 36Ar en forma de hidruro de argón en el polvo cósmico asociado a la supernova de la Nebulosa del Cangrejo.[5][6]​ Fue la primera detección de una molécula de un gas noble en el espacio exterior.[5][6]

El 37Ar es un radioisótopo sintético generado por captura de neutrones seguida de emisión de partículas alfa a partir del 40Ca como resultado de las explosiones nucleares subterráneas. Su período de semidesintegración es de 35 días.[1]

Tabla de isótopos[editar]

Símbolo
del
isótopo
Z(p) N(n)  
Masa del isótopo
(u) 
Período de
semidesintegración
Desintegración[7][n 1] Isótopo
generado[n 2]
Espín
nuclear
Composición
isotópica
representativa
(fracción molar)
Rango de variación
natural
(fracción molar)
Energía de excitación
30Ar 18 12 30.02156(32)# <20 ns p 29Cl 0
31Ar 18 13 31.01212(22)# 14.4(6) ms ß+, p (55.0%) 30S (+5/2)#
ß+ (40.4%) 31Cl
ß+, 2p (2.48%) 29P
ß+, 3p (2.1%) 28Si
32Ar 18 14 31.9976380(19) 98(2) ms ß+ (56.99%) 32Cl 0
ß+, p (43.01%) 31S
32mAr 5600(100) keV Desoconocido -5#
33Ar 18 15 32.9899257(5) 173.0(20) ms ß+ (61.35%) 33Cl +1/2
ß+, p (38.65%) 32S
34Ar 18 16 33.9802712(4) 844.5(34) ms ß+ 34Cl 0
35Ar 18 17 34.9752576(8) 1.775(4) s ß+ 35Cl +3/2
36Ar 18 18 Observacionalmente estable[n 3] 0 0.003336(4)
37Ar 18 19 36.96677632(22) 35.04(4) d CE 37Cl +3/2
38Ar 18 20 37.9627324(4) Estable 0 6.29(1)·10−4
39Ar[n 4] 18 21 38.964313(5) 269(3) a ß- 39K -7/2 Trazas[n 5]
40Ar 18 22 39.9623831225(29) Estable 0 0.996035(4)[n 6]
41Ar 18 23 40.9645006(4) 109.61(4) min ß- 41K -7/2
42Ar 18 24 41.963046(6) 32.9(11) a ß- 42K 0 Trazas
43Ar 18 25 42.965636(6) 5.37(6) min ß- 43K (-5/2)
44Ar 18 26 43.9649240(17) 11.87(5) min ß- 44K 0
45Ar 18 27 44.9680400(6) 21.48(15) s ß- 45K (-1/2,-3/2,-5/2)
46Ar 18 28 45.96809(4) 8.4(6) s ß- 46K 0
47Ar 18 29 46.97219(11) 1.23(3) s ß- (99%) 47K -3/2#
ß-, n (1%) 46K
48Ar 18 30 47.97454(32)# 0.48(40) s ß- 48K 0
49Ar 18 31 48.98052(54)# 170(50) ms ß- 49K -3/2#
50Ar 18 32 49.98443(75)# 85(30) ms ß- 50K 0
51Ar 18 33 50.99163(75)# 0# ms [>200 ns] ß- 51K -3/2#
52Ar 18 34 51.99678(97)# 10# ms ß- 52K 0
53Ar 18 35 53.00494(107)# 3# ms ß- 53K (-5/2)#
ß-, n 52K
  1. Abreviaturas:
    p: Emisión de protones
    n: Emisión de neutrones
    CE: Captura electrónica
  2. En negrita los isótopos estables.
  3. Se cree que se produce una doble captura electrónica hasta generar 36S (teóricamente, es el núclido inestable más ligero en el que no se han observado evidencias de radiactividad).
  4. Utilizado en datación argón-argón.
  5. Núclido cosmogénico.
  6. Generado a partir del 40K en rocas. Estas proporciones corresponden a la Tierra. La abundancia cósmica es mucho menos que la del 36Ar.

Notas[editar]

  • Los valores marcados con # no se han obtenido a partir de datos puramente experimentales, sino que en parte se han deducido de las tendencias sistemáticas observadas. Los valores de espín que han sido asignados con una certeza baja se indican entre paréntesis.
  • Las incertidumbres se han indicado de forma concisa entre paréntesis detrás de los últimos dígitos correspondientes. Los valores de incertidumbre indicados se corresponden a una vez la desviación estándar, excepto para la composición isotópica y la masa atómica estándar que se han obtenido de la IUPAC, que expresa las incertidumbres en forma expandida.

Referencias[editar]

  1. a b «40Ar/39Ar dating and errors». Archivado desde el original el 9 de mayo de 2007. Consultado el 8 de octubre de 2015. 
  2. Cameron, A. G. W. (1973). «Elemental and Isotopic Abundances of the Volatile Elements in the Outer Planets». Space Science Reviews 14 (34): 392-400. 
  3. Benetti, P. (2007). «Measurement of the specific activity of 39Ar in natural argon». Nuclear Instruments and Methods A 574: 83. 
  4. Ashitkov, V. D. (1998). «New experimental limit on the 42Ar content in the Earth's atmosphere». Nuclear Instruments and Methods A 416: 179. 
  5. a b Quenqua, Douglas (2012). «Noble Molecules Found in Space». The New York Times. Consultado el 8 de octubre de 2015. 
  6. a b Barlow, M. J. (2013). «Detection of a Noble Gas Molecular Ion, 36ArH+, in the Crab Nebula». Science 342 (6164): 1343-1345. 
  7. European Atomic Energy Community (ed.). «Nucleonica». Consultado el 5 de agosto de 2011. 
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