Мононуклидный элемент - Mononuclidic element
Два мононуклидных, но радиоактивный элементы (висмут и протактиний )
А мононуклидный элемент или же монотопный элемент[1] один из 21 химические элементы который естественным образом встречается на Земле, по сути, как единый нуклид (который может быть, а может и не быть стабильный нуклид ). Этот единственный нуклид будет иметь характеристику атомная масса. Таким образом, элемент естественное содержание изотопов преобладает либо одна стабильная изотоп или одним очень долгоживущим изотопом. В первую категорию входят 19 элементов (которые являются как моноизотопными, так и мононуклидными) и 2 (висмут[2] и протактиний ) во второй категории (мононуклидных, но не моноизотопных, так как в них нет ни одного стабильного нуклида). Список из 21 мононуклидного элемента приведен в конце этой статьи.
Из 26 моноизотопные элементы что по определению имеет только один стабильный изотоп, существует 7 (26 минус 19 = 7), которые тем не менее нет считается мононуклидным из-за наличия значительной доли очень долгоживущих (изначальный ) радиоизотоп, встречающийся в их естественном изобилии. Эти элементы ванадий, рубидий, индий, лантан, европий, лютеций, и рений.
Использование в метрологии
Мононуклидные элементы имеют научное значение, поскольку их атомные веса возможно измеренный с высокой точностью, так как существует минимальная неопределенность, связанная с изотопными содержаниями, присутствующими в данном образце. Другими словами, для этих элементов стандартный атомный вес и атомная масса одинаковые.[3]
На практике только 11 мононуклидных элементов используются в стандартной метрологии атомного веса. Это алюминий, висмут, цезий, кобальт, золото, марганец, фосфор, скандий, натрий, тербий и торий.[4]
В спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) три наиболее чувствительных стабильных ядра водород-1 (1ЧАС), фтор-19 (19F) и фосфор-31 (31П). Фтор и фосфор - моноизотопы, а водород - почти такой же. 1H ЯМР, 19F ЯМР и 31P ЯМР позволяют идентифицировать и изучать соединения, содержащие эти элементы.
Загрязнение нестабильными следовыми изотопами
Следовые концентрации нестабильных изотопов некоторых мононуклидных элементов обнаружены в природных образцах. Например, бериллий-10 (10Be), с период полураспада 1,4 миллиона лет, производится космические лучи в земной шар с верхняя атмосфера; йод-129 (129I), с период полураспада 15.7 миллионов лет, производится различными космогенными и ядерными механизмами; цезий-137 (137Cs), с период полураспада 30 лет, генерируется ядерное деление. Такие изотопы используются во множестве аналитических и криминалистических приложений.
Полный список из 21 мононуклидного элемента
Данные из Атомный вес и изотопный состав изд. Дж. С. Курси, Д. Дж. Шваб и Р. А. Драгосет, Национальный институт стандартов и технологий (2005).
| Элемент | Нуклид | Z (п ) | N (п ) | Изотопная масса (ты ) | Примечания |
|---|---|---|---|---|---|
| бериллий | 9Быть | 4 | 5 | 9.012 182(3) | |
| фтор | 19F | 9 | 10 | 18.998 403 2(5) | |
| натрий | 23Na | 11 | 12 | 22.989 770(2) | |
| алюминий | 27Al | 13 | 14 | 26.981 538(2) | |
| фосфор | 31п | 15 | 16 | 30.973 761(2) | |
| скандий | 45Sc | 21 | 24 | 44.955 910(8) | |
| марганец | 55Mn | 25 | 30 | 54.938 049(9) | |
| кобальт | 59Co | 27 | 32 | 58.933 200(9) | |
| мышьяк | 75В качестве | 33 | 42 | 74.921 60(2) | |
| иттрий | 89Y | 39 | 50 | 88.905 85(2) | |
| ниобий | 93Nb | 41 | 52 | 92.906 38(2) | |
| родий | 103Rh | 45 | 58 | 102.905 50(2) | |
| йод | 127я | 53 | 74 | 126.904 47(3) | |
| цезий | 133CS | 55 | 78 | 132.905 45(2) | |
| празеодим | 141Pr | 59 | 82 | 140.907 65(2) | |
| тербий | 159Tb | 65 | 94 | 158.925 34(2) | |
| гольмий | 165Хо | 67 | 98 | 164.930 32(2) | |
| тулий | 169Тм | 69 | 100 | 168.934 21(2) | |
| золото | 197Au | 79 | 118 | 196.966 55(2) | |
| висмут | 209Би | 83 | 126 | 208.980 38(2) | (радиоактивный) |
| протактиний | 231Па | 91 | 140 | 231.035 88(2) | (радиоактивный) |
Смотрите также
- Первозданный элемент
- Таблица нуклидов, отсортированных по периодам полураспада
- Таблица нуклидов
- Изотопная геохимия
- Радионуклид
- Список элементов по стабильности изотопов
Рекомендации
- ^ Housecroft, C.E .; Шарп, А. Г. (2012). Неорганическая химия (4-е изд.). Прентис Холл. п. 2. ISBN 978-0273742753.
- ^ До 2003 г. 209Считалось, что Би принадлежит к первой категории. Затем было обнаружено, что период полураспада из 1019 лет, что примерно в миллиард раз превышает возраст Вселенной. Видеть Висмут
- ^ Н.Э. Холден, «Стандартные значения атомной массы мононуклидных элементов - 2001», BNL-NCS-68362, Брукхейвенская национальная лаборатория (2001)
- ^ Список мононуклидов ИЮПАК для метрологических целей