Изотопи на калциумот

Калциум  (₂₀Ca)

Спектрални линии на магнезиумот
Општи својства
Име и симбол	калциум (Ca)
Изглед	темносива, сребрана
Калциумот во периодниот систем
Mg ↑ Ca ↓ Sr калиум ← калциум → скандиум
Атомски број	20
Стандардна атомска тежина (±) (Ar)	40,078(4)[1]
Категорија	земноалкален метал
Група и блок	група 2 (земноалкални), s-блок
Периода	IV периода
Електронска конфигурација	[Ar] 4s2
по обвивка	2, 8, 8, 2
Физички својства
Фаза	цврста
Точка на топење	1.115 K ​(842 °C)
Точка на вриење	1.757 K ​(1.484 °C)
Густина близу с.т.	1,55 г/см3
кога е течен, при т.т.	1.378 г/см3
Топлина на топење	8,54 kJ/mol
Топлина на испарување	154,7 kJ/mol
Моларен топлински капацитет	25,929 J/(mol·K)
парен притисок P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k при T (K) 864 956 1.071 1.227 1.443 1.755
Атомски својства
Оксидациони степени	+2, +1, −1[2] ​(силна базичен оксид)
Електронегативност	Полингова скала: 1
Енергии на јонизација	I: 589,8 kJ/mol II: 1.145,4 kJ/mol II: 4.912,4 kJ/mol (повеќе)
Атомски полупречник	емпириски: 197 пм
Ковалентен полупречник	176±10 пм
Ван дер Валсов полупречник	231 пм
Спектрални линии на калциум
Разни податоци
Кристална структура	​страноцентрирана коцкеста (сцк)
Брзина на звукот тенка прачка	3.810 м/с (при 20 °C)
Топлинско ширење	22,3 µм/(m·K) (при 25 °C)
Топлинска спроводливост	201 W/(m·K)
Електрична отпорност	33,6 nΩ·m (при 20 °C)
Магнетно подредување	дијамагнетно
Модул на растегливост	20 GPa
Модул на смолкнување	7,4 GPa
Модул на збивливост	17 GPa
Поасонов сооднос	0,31
Мосова тврдост	1,75
Бринелова тврдост	170–416 MPa
CAS-број	7440-70-2
Историја
Откриен и првпат издвоен	Хамфри Дејви (1808)
Најстабилни изотопи
Главна статија: Изотопи на калциумот
изо ПЗ полураспад РР РЕ (MeV) РП 40Ca 96,941 % >5,9×1021 г (β+β+) 0,194 40Ar 41Ca расеан 1,03×105 г ε – 41K 42Ca 0,647 % 42Ca е стабилен со 22 неутрони 43Ca 0,135 % 43Ca е стабилен со 23 неутрони 44Ca 2,086 % 44Ca е стабилен со 24 неутрони 45Ca веш 162,7 д β− 0,258 45Sc 46Ca 0,004 % >8,8×1022 г (β−β−) 0.988 46Ti 47Ca веш 4,536 д β− 0,694, 1,99 47Sc γ 1,297 – 48Ca 0,187 % 4,3×1019 г β−β− 4,274 48Ti (β−) 0,0058 48Sc
Режимите на распад во загради се предвидени, но сè уште не се забележани
преглед разговор уреди | наводи | Википодатоци

Калциумот (₂₀Ca) има 26 познати изотопи, кои се движат од ³⁵Ca до ⁶⁰Ca. Постојат пет стабилни изотопи (⁴⁰Ca, ⁴²Ca, ⁴³Ca, ⁴⁴Ca и ⁴⁶Ca), плус еден изотоп (⁴⁸Ca) со толку долг полураспад што е стабилен за сите практични цели. Најзастапениот изотоп, ⁴⁰Ca, како и ретките ⁴⁶Ca, се теоретски нестабилни на енергетска основа, но нивното распаѓање не е забележано. Калциумот има и космоген изотоп, ⁴¹Ca, со полураспад од 99.400 години. За разлика од космогените изотопи кои се произведуваат во воздухот, ⁴¹Ca се произведува со неутронско активирање од ⁴⁰Ca. Најголем дел од неговото производство е во горниот дел на почвата, каде што космогениот неутронски флукс е сè уште доволно силен. ⁴¹Ca добил големо внимание во ѕвездените иследувања бидејќи се распаѓа до ⁴¹K, што е критичен показател за аномалии на Сончевиот Систем. Најстабилни вештачки изотопи се ⁴⁵Ca со полураспад од 163 денови и ⁴⁷Ca со полураспад од 4,5 денови. Сите други изотопи на калциум имаат полураспад од минути или помалку. ^[3]

Стабилниот ⁴⁰Ca содржи околу 97% од природниот калциум и главно се создава со нуклеосинтеза кај големите ѕвезди. Слично на ⁴⁰Ar, сепак, некои атоми од ⁴⁰Ca се радиогени, создадени преку радиоактивното распаѓање на ⁴⁰K. Додека Калиум-аргонското датирање се користело интензивно во геолошките науки, распространетоста на ⁴⁰Ca во природата првично ја попречило пролиферацијата на датирањето со K-Ca во раните иследувања, со само неколку студии во 20 век. Современите техники кои користат сè попрецизни техники за топлинска јонизација (ТТЈ) и мулти-колекционерски колекторски ќелии со индуктивно поврзана плазма масна спектрометрија (CC-MC-ICP-MS), сепак, се користени за успешно датирање на возраста на K-Ca, ^{[4] [5]} како и за одредување на најниската ^[6] К- загуба долната континентална кора и за придонесите на калциум за следење на изворите од различни геолошки резервоари ^{[7] [8]} слични на Rb-Sr.

Стабилните изотопски варијации на калциумот (најчесто ⁴⁴Ca/ ⁴⁰Ca или ⁴⁴Ca/ ⁴²Ca, означени како „δ⁴⁴ Ca“ и „δ^44/42 Ca“ во делта нотација) се исто така широко користени низ природните науки за голем број употреби, кои се движат од рано определување на времето на остеопороза до квантификација на вулкански избув ^{[9] [10]} Други употреби вклучуваат: квантифицирање на ефикасноста на секвестрација на јаглерод во местата за инјектирање на CO₂ ^[11] и разбирање на закиселувањето на океаните, ^[12] истражување и на сеприсутните и на ретките магматски процеси, како што се формирање на гранити ^[13] и карбонатити, ^[14] следење на современите и древни динамички мрежи, ^{[15] [16] [17]} оценување на практиките на одвикнување кај древните луѓе. ^[18].

1. ↑ ( ) – Неизвесноста (1σ) е дадена во концизен облик во загради по соодветните последни цифри.
2. ↑ Задебелен полураспад – речиси стабилен, период на полураспад подолг од староста на вселената.
3. ↑ Облици на распад:

   EC:	Електронски зафат
   n:	Неутронски распад
   p:	Протонски распад

4. ↑ Задебелен симбол како изведен – Изведениот производ е стабилен.
5. ↑ ( ) спинова вредност – Означува спин со слаби зададени аргументи.
6. ↑ # – Вредностите означени со # не се само изведени од опитни податоци, туку барем делумно и од трендови во соседните нуклиди (TNN).

Калциум-48 е двојно волшебно јадро со 28 неутрони; невообичаено богато со неутрони за лесно првобитно јадро. Се распаѓа преку двојно бета распаѓање со исклучително долг полураспад од околу 6,4×10 ¹⁹ години, иако еднократното бета распаѓање е исто така теоретски можно. ^[22] Ова распаѓање може да се анализира со моделот јадрениот слоест модел и е поенергично (4.27 MeV ) од кое било друго двојно бета распаѓање. ^[23] Може да се употреби и како претходник за богати со неутрони и супертешки јадра. ^{[24] [25]}

Калциум-60 е најтешкиот познат изотоп според податоци од 2020 година. Прво забележано во 2018 година во Рикен заедно со ⁵⁹Ca и седум изотопи на други елементи, ^[26] неговото постоење сугерира дека има дополнителни парни N изотопи на калциум до најмалку ⁷⁰Ca, додека ⁵⁹Ca е веројатно последниот врзан изотоп со непарен N. ^[27] Претходните предвидувања процениле дека линијата за капнување на неутроните ќе се појави на ⁶⁰Ca, со ⁵⁹Ca неврзани. ^[26]

Во регионот богат со неутрони, N = 40 станува волшебен број, така што ⁶⁰Ca на почетокот се сметал за веројатно двојно волшебно јадро, како што е забележано за изотонот ⁶⁸Ni. ^{[28] [29]} Сепак, последователните спектроскопски мерења на блиските нуклиди ⁵⁶Ca, ⁵⁸Ca и ⁶²Ti, наместо тоа предвидуваат дека треба да лежи на островот на инверзија за кој е познато дека постои околу ⁶⁴Cr. ^{[29] [30]}

1. ↑ Heaviest Набљудувачки стабилен nuclide with equal numbers of protons and neutrons
2. ↑ Се верува дека има Двоен електронски зафат до ⁴⁰Ar со полуживот помалку од 9.9×10²¹ години
3. ↑ Космогенетски нуклид
4. ↑ Се верува дека има β⁻β⁻ распад до ⁴⁶Ti
5. ↑ Првобитен радионуклид
6. ↑ Се верува дека има троен бета-распад со долг период на полураспад
7. ↑ Најлесниот нуклид за кој е познато дека претрпува двоен бета-распад
8. ↑ Теоретизирано е да се подложи на β⁻ распад до ⁴⁸Sc со полураспад 1.1+0.8
   −0.6×10²¹ години^[21]

• Национален центар за развој на изотопи Официјална веб-страница^{[мртва врска]} 
• Податоци за изотопи на калциум од Проектот за изотопи на лабораторијата Беркли

п р у Изотопи на хемиските елементи
1 H																	2 He
3 Li	4 Be											5 B	6 C	7 N	8 O	9 F	10 Ne
11 Na	12 Mg											13 Al	14 Si	15 P	16 S	17 Cl	18 Ar
19 K	20 Ca	21 Sc	22 Ti	23 V	24 Cr	25 Mn	26 Fe	27 Co	28 Ni	29 Cu	30 Zn	31 Ga	32 Ge	33 As	34 Se	35 Br	36 Kr
37 Rb	38 Sr	39 Y	40 Zr	41 Nb	42 Mo	43 Tc	44 Ru	45 Rh	46 Pd	47 Ag	48 Cd	49 In	50 Sn	51 Sb	52 Te	53 I	54 Xe
55 Cs	56 Ba		72 Hf	73 Ta	74 W	75 Re	76 Os	77 Ir	78 Pt	79 Au	80 Hg	81 Tl	82 Pb	83 Bi	84 Po	85 At	86 Rn
87 Fr	88 Ra		104 Rf	105 Db	106 Sg	107 Bh	108 Hs	109 Mt	110 Ds	111 Rg	112 Cn	113 Nh	114 Fl	115 Mc	116 Lv	117 Ts	118 Og
		57 La	58 Ce	59 Pr	60 Nd	61 Pm	62 Sm	63 Eu	64 Gd	65 Tb	66 Dy	67 Ho	68 Er	69 Tm	70 Yb	71 Lu
		89 Ac	90 Th	91 Pa	92 U	93 Np	94 Pu	95 Am	96 Cm	97 Bk	98 Cf	99 Es	100 Fm	101 Md	102 No	103 Lr
Таблица на нуклиди