Ізотопи хлору

Хлор (₁₇Cl) має 25 ізотопів, від ²⁸Cl до ⁵²Cl, та два ізомери: ^34mCl та ^38mCl. Існує два стабільних ізотопи: ³⁵Cl (75,8%) та ³⁷Cl (24,2%), що дає хлору стандартну атомну масу(інші мови) 35,45. Найдогоживучишим радіоактивним ізотопом є ³⁶Cl, період напіврозпаду якого становить 301 000 років. Усі інші ізотопи мають період напіврозпаду менше 1 години, багато з них менше однієї секунди. Найкоротше живуть ізотопи з незв'язаними протонами(інші мови) ²⁹Cl та ³⁰Cl, з періодами напіврозпаду менше 10 пікосекунд та 30 наносекунд відповідно; період напіврозпаду ²⁸Cl невідомий.

Список ізотопів

Символ ізотопу	Z(p)	N(n)	Маса ізотопу (u)^[1]	Період напіврозпаду^[2]	Типи розпаду^{[n 1]}^[2]	Дочірні ізотопи^{[n 2]}	Спін і парність ядра^{[n 3]}^[2]	Поширеність ізотопу в природі (мольна частка)^[2]
²⁸Cl^[3]	17	11	28,03035(54)#		p	27S	1+#
²⁹Cl	17	12	29,01505(20)#	5,4(19) зс	p	28S	(1/2+)
³⁰Cl	17	13	30,005018(26)	<50 нс^[3]	p	29S	3+#
³¹Cl	17	14	30,9924481(37)	190(1) мс	β⁺ (97,6%)	31S	3/2+
³¹Cl	17	14	30,9924481(37)	190(1) мс	β⁺, p (2,4%)	³⁰P	3/2+
³²Cl	17	15	31,98568461(60)	298(1) мс	β⁺ (99,92%)	32S	1+
					β⁺, α (0,054%)	²⁸Si
					β⁺, p (0,026%)	31P
³³Cl	17	16	32,97745199(42)	2,5038(22) с	β⁺	33S	3/2+
³⁴Cl	17	17	33,973762490(52)	1,5267(4) с	β⁺	34S	0+
^34mCl	146,360(27) кеВ			31,99(3) хв	β⁺ (55,4%)	34S	3+
^34mCl	146,360(27) кеВ			31,99(3) хв	ІП (44,6%)	³⁴Cl	3+
³⁵Cl	17	18	34,968852694(38)	Стабільний			3/2+	0,758(2)
³⁶Cl^{[n 4]}	17	19	35,968306822(38)	3,013(15)×10⁵ р	β⁻ (98,1%)	³⁶Ar	2+	7×10⁻¹³^[4]^[5]^{[n 5]}
³⁶Cl^{[n 4]}	17	19	35,968306822(38)	3,013(15)×10⁵ р	β⁺ (1,9%)	³⁶S	2+	7×10⁻¹³^[4]^[5]^{[n 5]}
³⁷Cl	17	20	36,965902573(55)	Стабільний			3/2+	0,242(2)
³⁸Cl	17	21	37,96801041(11)	37,230(14) хв	β⁻	38Ar	2−
^38mCl	671,365(8) кеВ			715(3) мс	ІП	³⁸Cl	5−
³⁹Cl	17	22	38,9680082(19)	56,2(6) хв	β⁻	39Ar	3/2+
⁴⁰Cl	17	23	39,970415(34)	1,35(3) хв	β⁻	40Ar	2−
⁴¹Cl	17	24	40,970685(74)	38,4(8) с	β⁻	41Ar	(1/2+)
⁴²Cl	17	25	41,973342(64)	6,8(3) с	β⁻	42Ar	(2−)
⁴²Cl	17	25	41,973342(64)	6,8(3) с	β⁻, n?	⁴¹Ar	(2−)
⁴³Cl	17	26	42,974064(66)	3,13(9) с	β⁻	43Ar	(3/2+)
⁴³Cl	17	26	42,974064(66)	3,13(9) с	β⁻, n?	⁴²Ar	(3/2+)
⁴⁴Cl	17	27	43,978015(92)	0,56(11) с	β⁻ (>92%)	44Ar	(2-)
⁴⁴Cl	17	27	43,978015(92)	0,56(11) с	β⁻, n? (<8%)	⁴³Ar	(2-)
⁴⁵Cl	17	28	44,98039(15)	513(36) мс^[6]	β⁻ (76%)	45Ar	(3/2+)
⁴⁵Cl	17	28	44,98039(15)	513(36) мс^[6]	β⁻, n (24%)	⁴⁴Ar	(3/2+)
⁴⁶Cl	17	29	45,98525(10)	232(2) мс	β⁻, n (60%)	⁴⁵Ar	2-#
					β⁻ (40%)	46Ar
					β⁻, 2n?	⁴⁴Ar
⁴⁷Cl	17	30	46,98972(22)#	101(5) мс	β⁻ (>97%)	47Ar	3/2+#
					β⁻, n? (<3%)	⁴⁶Ar
					β⁻, 2n?	⁴⁵Ar
⁴⁸Cl	17	31	47,99541(54)#	30# мс [>200 нс]	β⁻?	48Ar
					β⁻, n?	⁴⁷Ar
					β⁻, 2n?	⁴⁶Ar
⁴⁹Cl	17	32	49,00079(43)#	35# мс [>200 нс]	β⁻?	49Ar	3/2+#
					β⁻, n?	⁴⁸Ar
					β⁻, 2n?	⁴⁷Ar
⁵⁰Cl	17	33	50,00827(43)#	10# мс [>620 нс]	β⁻	50Ar
					β⁻, n?	⁴⁹Ar
					β⁻, 2n?	⁴⁸Ar
⁵¹Cl	17	34	51,01534(75)#	5# мс [>200 нс]	β⁻?	51Ar	3/2+#
					β⁻, n?	⁵⁰Ar
					β⁻, 2n?	⁴⁹Ar
⁵²Cl	17	35	52,02400(75)#	2# мс [>400 нс]	β⁻?	52Ar
					β⁻, n?	⁵¹Ar
					β⁻, 2n?	⁵⁰Ar

↑ Скорочення:
ЕЗ: електронне захоплення
↑ Жирним для стабільних ізотопів
↑ Спіни зі слабким оцінковим обґрунтуванням взяті в дужки.
↑ Використовується у радіодатуванні води
↑ Космогенний нуклід

Хлор-36

Докладніше: Хлор-36

Слідові кількості радіоактивного ³⁶Cl існують у навколишньому середовищі у співвідношенні приблизно 7×10⁻¹³ до 1 зі стабільними ізотопами^[4]^[7]. ³⁶Cl утворюється в атмосфері шляхом сколювання 36Ar під час взаємодії з протонами космічних променів. У підземному середовищі ³⁶Cl утворюється переважно в результаті захоплення нейтронів ³⁵Cl або захоплення мюонів ⁴⁰Ca^[8].

Період напіврозпаду цього гідрофільного(інші мови) нереактивного ізотопу робить його придатним для геологічного датування в діапазоні від 60 000 до 1 мільйона років. Крім того, велика кількість ³⁶Cl була отримана в результаті нейтронного опромінення морської води під час атмосферних ядерних вибухів між 1952 і 1958 роками. Час перебування ³⁶Cl в атмосфері становить близько 1 тижня. Таким чином, як маркер подій 1950-х років у воді в ґрунті та підземних водах, ³⁶Cl також корисний для датування вод менш ніж 50 років тому^[9].

Хлор-37

Стабільний хлор-37 становить близько 24,23% природного хлору на Землі. Відхилення виникають, оскільки родовища хлоридних мінералів мають дещо підвищений баланс хлору-37 порівняно з середнім показником, який спостерігається в морській воді та родовищах галіту^[10].

Хлор-37 використовується для виявлення нейтрино^[11].

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.
↑ ^а ^б Mukha, I. та ін. (2018). Deep excursion beyond the proton dripline. I. Argon and chlorine isotope chains. Physical Review C. 98 (6): 064308–1–064308–13. arXiv:1803.10951. Bibcode:2018PhRvC..98f4308M. doi:10.1103/PhysRevC.98.064308. S2CID 119384311.
↑ ^а ^б M. Zreda та ін. (1991). Cosmogenic chlorine-36 production rates in terrestrial rocks. Earth and Planetary Science Letters. 105 (1–3): 94—109. Bibcode:1991E&PSL.105...94Z. doi:10.1016/0012-821X(91)90123-Y.
↑ M. Sheppard and M. Herod (2012). Variation in background concentrations and specific activities of 36Cl, 129I and U/Th-series radionuclides in surface waters. Journal of Environmental Radioactivity. 106: 27—34. doi:10.1016/j.jenvrad.2011.10.015. PMID 22304997.
↑ Bhattacharya, Soumik; Tripathi, Vandana; Tabor, S. L.; Volya, A.; Bender, P. C.; Benetti, C.; Carpenter, M. P.; Carroll, J. J.; Chester, A.; Chiara, C. J.; Childers, K.; Clark, B. R.; Crider, B. P.; Harke, J. T.; Jain, R.; Liddick, S. N.; Lubna, R. S.; Luitel, S.; Longfellow, B.; Mogannam, M. J.; Ogunbeku, T. H.; Perello, J.; Richard, A. L.; Rubino, E.; Saha, S.; Shehu, O. A.; Unz, R.; Xiao, Y.; Zhu, Yiyi (18 серпня 2023). β⁻ decay of neutron-rich ⁴⁵Cl located at the magic number N=28 (PDF). Physical Review C. American Physical Society (APS). 108 (2): 024312. doi:10.1103/physrevc.108.024312. ISSN 2469-9985.
↑ M. Sheppard and M. Herod (2012). Variation in background concentrations and specific activities of 36Cl, 129I and U/Th-series radionuclides in surface waters. Journal of Environmental Radioactivity. 106: 27—34. doi:10.1016/j.jenvrad.2011.10.015. PMID 22304997.
↑ M. Zreda та ін. (1991). Cosmogenic chlorine-36 production rates in terrestrial rocks. Earth and Planetary Science Letters. 105 (1–3): 94—109. Bibcode:1991E&PSL.105...94Z. doi:10.1016/0012-821X(91)90123-Y.
↑ N.C. Sturchio, M. Caffee, Abelardo D. Beloso, L.J. Heraty, J.K. Böhlke, P.B. Hatzinger, W.A. Jackson, B. Gu, J.M. Heikoop, M. Dale. Chlorine-36 as a tracer of perchlorate origin : [англ.] // Environmental Science & Technology. — ACS Publications, 2009. — Vol. 43, № 18 (1 січня). — С. 6934—6938. — ISSN 1520-5851. — doi:10.1021/es9012195.
↑ de Laeter, John R.; Böhlke, John Karl; De Bièvre, P.; Hidaka, H.; Peiser, H. S.; Rosman, K. J. R.; Taylor, P. D. P. (1 січня 2003). Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683—800. doi:10.1351/pac200375060683. ISSN 1365-3075.
↑ Sutton, Christine (1992). Spaceship Neutrino. Cambridge University Press. с. 151–152. ISBN 978-0-521-36404-1. OCLC 25246163. chlorine-37 neutrino.