Існує 20 ізотопів натрію, починаючи з 17 Na до 39 Na (за винятком досі невідомих 36Na та 38Na),[1] та п’яти ізомерів (два на 22 Na і по одному для 24 Na, 26 Na і 32 Na). 23 Na є єдиним стабільним(інші мови) (і єдиним первинним) ізотопом. Він вважається моноізотопним елементом і має стандартну атомну вагу(інші мови) 22,98976928(2) а.о.м. Натрій має два радіоактивнихкосмогенних ізотопи ( 22 Na з періодом напіврозпаду 2,6019(6) років;[nb 1] і 24 Na з періодом напіврозпаду 14,9560(15) годин). За винятком цих двох ізотопів, усі інші ізотопи мають період напіврозпаду менше хвилини, більшість – менше секунди. Найкоротший період напірозпаду 18 Na 1,3(4) секунд (хоча період напіврозпаду так само незв’язаного 17Na не вимірюється).
Опромінення нейтронним випромінюванням (наприклад, внаслідок ядерної аварії критичності) перетворює деякі стабільні 23 Na (у формі іона Na+) у плазмі крові людини до 24 Na. Вимірюючи концентрацію цього ізотопу, можна розрахувати дозу нейтронного випромінювання для жертви.
Натрій-23 — ізотоп натрію з атомною масою 22,98976928. Це єдиний стабільний ізотоп(інші мови) натрію, а також єдиний первинний ізотоп. Через велику кількість натрію-23 використовується в ядерному магнітному резонансі в різних галузях досліджень, включаючи матеріалознавство та дослідження батарей.[6] Релаксація натрію-23 має застосування у вивченні взаємодії катіонів і біомолекул, внутрішньоклітинного та позаклітинного натрію, транспорту іонів в батареях та квантової обробки інформації.[7]
Натрій-24
Натрій-24 є радіоактивним і може бути створений із звичайного натрію-23 шляхом нейтронної активації. З періодом напіврозпаду 14,9560(15) год, 24 Na розпадається до 24 Mg випромінюванням електрона і двох гамма-променів.[8][9]
Вплив інтенсивного нейтронного випромінювання на організм людини створює 24 Na в плазмі крові. Вимірювання його кількості можна проводити для визначення поглиненої дози опромінення пацієнта.[9]
Коли натрій використовується як теплоносій у реакторах-розмножувачах на швидких нейтронах, утворюється 24 Na, який робить теплоносій радіоактивним. Коли 24 Na розкладається, це спричиняє накопичення магнію в теплоносії. Оскільки період напіврозпаду короткий, 24 Na частина теплоносія перестає бути радіоактивною протягом декількох днів після видалення з реактора. Витік гарячого натрію з первинного контуру може спричинити радіоактивні пожежі, оскільки він може спалахнути при контакті з повітрям (і вибухнути при контакті з водою). З цієї причини первинний контур охолодження знаходиться всередині захисної ємності.[10]
Натрій був запропонований як оболонка для посоленої бомби, оскільки він перетворювався б на 24 Na, що створить інтенсивне гамма-випромінювання протягом кількох днів.[11][12]
Коментарі
↑ абЗауважте, що NUBASE2020 використовує тропічний рік для перетворення між роками та іншими одиницями часу, а не григоріанський рік. Відношення між роками та іншими одиницями часу в NUBASE2020 таке:1 y = 365.2422 d = 31 556 926 s
↑Gray, T. J.; Allmond, J. M.; Xu, Z.; King, T. T.; Lubna, R. S.; Crawford, H. L.; Tripathi, V.; Crider, B. P.; Grzywacz, R.; Liddick, S. N.; Macchiavelli, A. O.; Miyagi, T.; Poves, A.; Andalib, A.; Argo, E.; Benetti, C.; Bhattacharya, S.; Campbell, C. M.; Carpenter, M. P.; Chan, J.; Chester, A.; Christie, J.; Clark, B. R.; Cox, I.; Doetsch, A. A.; Dopfer, J.; Duarte, J. G.; Fallon, P.; Frotscher, A.; Gaballah, T.; Harke, J. T.; Heideman, J.; Huegen, H.; Holt, J. D.; Jain, R.; Kitamura, N.; Kolos, K.; Kondev, F. G.; Laminack, A.; Longfellow, B.; Luitel, S.; Madurga, M.; Mahajan, R.; Mogannam, M. J.; Morse, C.; Neupane, S.; Nowicki, A.; Ogunbeku, T. H.; Ong, W.-J.; Porzio, C.; Prokop, C. J.; Rasco, B. C.; Ronning, E. K.; Rubino, E.; Ruland, T. J.; Rykaczewski, K. P.; Schaedig, L.; Seweryniak, D.; Siegl, K.; Singh, M.; Stuchbery, A. E.; Tabor, S. L.; Tang, T. L.; Wheeler, T.; Winger, J. A.; Wood, J. L. (13 червня 2023). Microsecond Isomer at the N = 20 Island of Shape Inversion Observed at FRIB. Physical Review Letters. 130 (24). arXiv:2302.11607. doi:10.1103/PhysRevLett.130.242501.
