Ізотопи алюмінію

Алюміній (₁₃Al) має 23 відомі ізотопи від ²¹Al до ⁴³Al і 4 відомі ізомери. Тільки ²⁷Al (стабільний ізотоп(інші мови)) і ²⁶ Al ( радіоактивний ізотоп, t_1/2 = 7.2 ) зустрічаються в природі, однак ²⁷ Al містить майже весь природний алюміній. За винятком ²⁶ Al, усі радіоізотопи мають період напіврозпаду менше 7 хвилин, більшість — менше секунди. Стандартна атомна вага(інші мови) становить 26.9815385(7) а.о.м. ²⁶Al утворюється з аргону в атмосфері шляхом сколювання, викликаного протонами космічного випромінювання. Ізотопи алюмінію знайшли практичне застосування в датуванні морських відкладень, марганцевих конкрецій, льодовикового льоду, кварцу в гірських породах і метеоритів.

Список ізотопів

Символ ізотопу	Z(p)	N(n)	Маса ізотопу (u)^{[n 1]}^{[n 2]}^[1]	Період напіврозпаду^{[n 3]}^[2]	Типи розпаду^{[n 4]}^[2]	Дочірні ізотопи^{[n 5]}	Спін і парність ядра^{[n 6]}^{[n 7]}^[2]	Поширеність ізотопу в природі (мольна частка)^[2]
²¹Al^[3]	13	8	21,0278(13)	>1,1 зс	p	20Mg	(5/2+)
²²Al	13	9	22,01942310(32)^[4]	91,1(5) мс	β⁺, p (55%)	21Na	(4)+
					β⁺ (44%)	22Mg
					β⁺, 2p (1.10%)	20Ne
					β⁺, α (0.038%)	18Ne
²³Al	13	10	23,00724435(37)	446(6) мс	β⁺ (98.78%)	23Mg	5/2+
²³Al	13	10	23,00724435(37)	446(6) мс	β⁺, p (1.22%)	22Na	5/2+
²⁴Al	13	11	23,99994760(24)	2,053(4) с	β⁺ (99.96%)	24Mg	4+
					β⁺, α (0.035%)	20Ne
					β⁺, p (0.0016%)	23Na
^24mAl	425.8(1) кеВ			130(3) мс	ІП (82.5%)	24Al	1+
					β⁺ (17.5%)	24Mg
					β⁺, α (0.028%)	20Ne
²⁵Al	13	12	24,990428308(69)	7,1666(23) с	β⁺	25Mg	5/2+
²⁶Al	13	13	25,986891876(71)	7,17(24)×10⁵ р	β⁺ (85%)	26Mg	5+	Сліди^{[n 8]}
²⁶Al	13	13	25,986891876(71)	7,17(24)×10⁵ р	ЕЗ (15%)^[5]	26Mg	5+	Сліди^{[n 8]}
^26mAl	228.306(13) кеВ			6,3460(5) с	β⁺	26Mg	0+
²⁷Al	13	14	26,981538408(50)	Стабільний			5/2+	1,0000
²⁸Al	13	15	27,981910009(52)	2,245(5) хв	β⁻	28Si	3+
²⁹Al	13	16	28,98045316(37)	6,56(6) хв	β⁻	29Si	5/2+
³⁰Al	13	17	29,9829692(21)	3,62(6) с	β⁻	30Si	3+
³¹Al	13	18	30,9839498(24)	644(25) мс	β⁻ (>98.4%)	31Si	5/2+
³¹Al	13	18	30,9839498(24)	644(25) мс	β⁻, n (<1.6%)	30Si	5/2+
³²Al	13	19	31,9880843(77)	32,6(5) мс	β⁻ (99.3%)	32Si	1+
³²Al	13	19	31,9880843(77)	32,6(5) мс	β⁻, n (0.7%)	21Si	1+
^32mAl	956.6(5) кеВ			200(20) нс	ІП	32Al	(4+)
³³Al	13	20	32,9908777(75)	41,46(9) мс	β⁻ (91.5%)	33Si	5/2+
³³Al	13	20	32,9908777(75)	41,46(9) мс	β⁻, n (8.5%)	32Si	5/2+
³⁴Al	13	21	33,9967819(23)	53,73(13) мс	β⁻ (74%)	34Si	4−
³⁴Al	13	21	33,9967819(23)	53,73(13) мс	β⁻, n (26%)	33Si	4−
^34mAl	46.4(17) кеВ			22,1(2) мс	β⁻ (89%)	34Si	1+
^34mAl	46.4(17) кеВ			22,1(2) мс	β⁻, n (11%)	33Si	1+
³⁵Al	13	22	34,9997598(79)	38,16(21) мс	β⁻ (64.2%)	35Si	(5/2+,3/2+)
³⁵Al	13	22	34,9997598(79)	38,16(21) мс	β⁻, n (35.8%)	34Si	(5/2+,3/2+)
³⁶Al	13	23	36,00639(16)	90(40) мс	β⁻ (>69%)	36Si
³⁶Al	13	23	36,00639(16)	90(40) мс	β⁻, n (<31%)	35Si
³⁷Al	13	24	37,01053(19)	11,4(3) мс	β⁻, n (52%)	36Si	5/2+#
					β⁻ (<47%)	37Si
					β⁻, 2n (>1%)	35Si
³⁸Al	13	25	38,01768(16)#	9,0(7) мс	β⁻, n (84%)	37Si	0−#
³⁸Al	13	25	38,01768(16)#	9,0(7) мс	β⁻ (16%)	38Si	0−#
³⁹Al	13	26	39,02307(32)#	7,6(16) мс	β⁻, n (97%)	38Si	5/2+#
³⁹Al	13	26	39,02307(32)#	7,6(16) мс	β⁻ (3%)	39Si	5/2+#
⁴⁰Al	13	27	40,03094(32)#	5,7(3 (стат), 2 (сис)) мс^[6]	β⁻, n (64%)	39Si
					β⁻, 2n (20%)	38Si
					β⁻ (16%)	40Si
⁴¹Al	13	28	41,03713(43)#	3,5(8 (stat), 4 (sys)) мс^[6]	β⁻, n (86%)	40Si	5/2+#
					β⁻, 2n (11%)	39Si
					β⁻ (3%)	41Si
⁴²Al	13	29	42,04508(54)#	3# мс [>170 нс]
⁴³Al	13	30	43,05182(64)#	4# мс [>170 нс]	β⁻?	43Si	5/2+#

↑ ( ) — Похибка (1σ) наводиться в стислій формі в круглих дужках після відповідних останніх цифр.
↑ # — Атомна маса, позначена #: значення та невизначеність, отримані не з чисто експериментальних даних, а принаймні частково з тенденцій поверхні мас.
↑ # — Значення, позначені #, отримані не виключно з експериментальних даних, але принаймні частково з трендів сусідніх нуклідів.
↑ Скорочення:
ЕЗ: електронне захоплення
ІП: ізомерний перехід
↑ Жирним для стабільних ізотопів
↑ # — Значення, позначені #, отримані не виключно з експериментальних даних, але принаймні частково з трендів сусідніх нуклідів.
↑ Спіни зі слабким оцінковим обґрунтуванням взяті в дужки.
↑ космогенний

Алюміній-26

Схема рівня розпаду для ²⁶Al і ^26mAl до ²⁶Mg.^[7]

Космогенний алюміній-26 вперше був описаний у дослідженнях Місяця та метеоритів. Фрагменти метеорита, відлетівши від своїх батьківських тіл, піддаються інтенсивному бомбардуванню космічними променями під час подорожі в космосі, що спричиняє значне утворення ²⁶Al. Після падіння на Землю атмосферне екранування захищає фрагменти метеорита від подальшого утворення ²⁶Al, і його розпад можна використовувати для визначення земного віку метеорита. Дослідження метеоритів також показали, що ²⁶Al був у великій кількості під час формування нашої планетарної системи. Більшість метеоритів вважають, що енергія, що виділяється в результаті розпаду ²⁶Al, відповідальна за плавлення та диференціацію деяких астероїдів після їх утворення 4,55 мільярда років тому.^[8]

Співвідношення ²⁶Al до ¹⁰Be було використано для вивчення льодовиків^[9], ролі переносу відкладень, відкладення та зберігання, а також часу захоронення та ерозії в часових масштабах від 10⁵ до 10⁶ років.^[10]

Примітки

↑ Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. (1 березня 2021). The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references*. Chinese Physics C. Т. 45, № 3. с. 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf. ISSN 1674-1137. Процитовано 28 січня 2025.
↑ ^а ^б ^в ^г Kondev, F.G.; Wang, M.; Huang, W.J.; Naimi, S.; Audi, G. (1 березня 2021). The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties *. Chinese Physics C. Т. 45, № 3. с. 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae. ISSN 1674-1137. Процитовано 28 січня 2025.
↑ Kostyleva, D.; Xu, X.-D.; Mukha, I. та ін. (3 вересня 2024). Observation and spectroscopy of the proton-unbound nucleus ²¹Al. Physical Review C. 110 (3). arXiv:2406.04771. doi:10.1103/PhysRevC.110.L031301. ISSN 2469-9985.
↑ Campbell, S. E.; Bollen, G.; Brown, B. A.; Dockery, A.; Ireland, C. M.; Minamisono, K.; Puentes, D.; Rickey, B. J.; Ringle, R.; Yandow, I. T.; Fossez, K.; Ortiz-Cortes, A.; Schwarz, S.; Sumithrarachchi, C. S.; Villari, A. C. C. (9 квітня 2024). Precision Mass Measurement of the Proton Dripline Halo Candidate Al 22. Physical Review Letters. 132 (15). doi:10.1103/PhysRevLett.132.152501.
↑ Physics 6805 Topics in Nuclear Physics. Ohio State University. Архів оригіналу за 2 вересня 2021. Процитовано 12 червня 2019.
↑ ^а ^б Crawford, H. L.; Tripathi, V.; Allmond, J. M. та ін. (2022). Crossing N = 28 toward the neutron drip line: first measurement of half-lives at FRIB. Physical Review Letters. 129 (212501): 212501. Bibcode:2022PhRvL.129u2501C. doi:10.1103/PhysRevLett.129.212501. PMID 36461950. S2CID 253600995.
↑ Diehl, R (13 Dec 2005). ²⁶Al in the inner Galaxy (PDF). Astronomy & Astrophysics. 449 (3): 1025—1031. doi:10.1051/0004-6361:20054301. Процитовано 12 червня 2019.
↑ R. T. Dodd (1986). Thunderstones and Shooting Stars. Harvard University Press. с. 89–90. ISBN 978-0-674-89137-1.
↑ Auer, Matthias; Wagenbach, Dietmar; Wild, Eva Maria; Wallner, Anton; Priller, Alfred; Miller, Heinrich; Schlosser, Clemens; Kutschera, Walter (2009-10). Cosmogenic 26Al in the atmosphere and the prospect of a 26Al/10Be chronometer to date old ice. Earth and Planetary Science Letters (англ.). 287 (3-4): 453—462. doi:10.1016/j.epsl.2009.08.030.
↑ Granger, Darryl E.; Muzikar, Paul F. (2001-05). Dating sediment burial with in situ-produced cosmogenic nuclides: theory, techniques, and limitations. Earth and Planetary Science Letters (англ.). 188 (1-2): 269—281. doi:10.1016/S0012-821X(01)00309-0.