Для установки нажмите кнопочку Установить расширение. И это всё.

Исходный код расширения WIKI 2 регулярно проверяется специалистами Mozilla Foundation, Google и Apple. Вы также можете это сделать в любой момент.

4,5
Келли Слэйтон
Мои поздравления с отличным проектом... что за великолепная идея!
Александр Григорьевский
Я использую WIKI 2 каждый день
и почти забыл как выглядит оригинальная Википедия.
Статистика
На русском, статей
Улучшено за 24 ч.
Добавлено за 24 ч.
Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.
.
Лео
Ньютон
Яркие
Мягкие

Из Википедии — свободной энциклопедии

Калий-40
Схема распада К-40

Схема распада К-40
Название, символ Калий-40, 40K
Нейтронов 21
Свойства нуклида
Атомная масса 39,96399848(21)[1] а. е. м.
Дефект массы −33 535,20(19)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон) 8 538,083(5)[1] кэВ
Изотопная распространённость 0,0117(1) %[2]
Период полураспада 1,248(3)⋅109 лет[2]
Продукты распада 40Ar, 40Ca
Спин и чётность ядра 4[2]
Канал распада Энергия распада
β-распад (~89,28(13) %)[2] 1,31107(11)[1] МэВ
EC (~10,72(13) %)[2] 1,50469(19) МэВ
Таблица нуклидов

Kа́лий-40 (лат. Kalium-40) — природный радиоактивный изотоп химического элемента калия с атомным номером 19 и массовым числом 40. Изотопная распространённость калия-40 в природе составляет 0,0117(1) %[2]. Период полураспада калия-40 составляет 1,248(3)⋅109 лет[2]. Активность 1 грамма изотопно чистого 40K равна 2,652⋅105 Бк. Весь природный калий радиоактивен за счёт распадов 40K; удельная активность природного калия равна примерно 31 Бк/г. Изотоп был открыт в 1935 году[2], хотя радиоактивность природного калия была обнаружена ещё в 1905 году Дж. Дж. Томсоном[3].

Образование и распад

Изменение скорости энерговыделения от природных радиоактивных изотопов, находящихся в недрах Земли, с момента её образования (4,5 млрд лет назад) до настоящего времени[4]. По вертикальной оси выделяемая мощность в тераваттах
Изменение скорости энерговыделения от природных радиоактивных изотопов, находящихся в недрах Земли, с момента её образования (4,5 млрд лет назад) до настоящего времени[4]. По вертикальной оси выделяемая мощность в тераваттах

Весь имеющийся на Земле калий-40 образовался незадолго до возникновения Солнечной системы и самой планеты (4,54 млрд лет назад) и с тех пор постепенно распадался. Существование нуклида в современную эпоху обусловлено большим периодом его полураспада (1,248⋅109 лет).

Распад калия-40 происходит по двум направлениям:

Крайне редко (в 0,001 % случаев и в более 1000/с в среднем организме человека массой 75кг) он распадается в 40Ar через позитронный распад, с излучением позитрона (β+) и электронного нейтрино νe:

Биологическая роль

Калий-40 с необходимостью присутствует в живых организмах наряду с двумя другими (стабильными) природными изотопами калия. Концентрация этого элемента в питьевой воде составляет ~3⋅10−4 мг/л, что приводит к радиоактивности воды на уровне 2⋅10−12 Ки. Эта величина чрезвычайно мала и не ведёт к каким-либо вредным последствиям для организма.

Ввиду наличия калия-40 в теле человека природная (и неустранимая) радиоактивность человеческого организма составляет 4—5 кБк в зависимости от массы тела. Это примерно 80—85 % всей радиоактивности организма. Оставшаяся часть обусловлена в основном изотопом 14С[5][6].

Среднегодовая эффективная эквивалентная доза, получаемая человеком в результате распада калия-40 в тканях организма, составляет 180 мкЗв[7]; внешняя среднегодовая доза от этого радионуклида в районах с нормальным фоном составляет в среднем 120 мкЗв, тогда как суммарная среднемировая годовая доза от всех источников ионизирующего излучения оценивается в 2200 мкЗв[7].

Калий-аргонное датирование

Основная статья: Калий-аргоновое датирование<span title="Статья «Калий-аргоновое датирование» в русском разделе отсутствует">ru</span>en

Отношение концентрации 40K к концентрации его продукта распада 40Ar используется для определения абсолютного возраста объектов методом так называемого калий-аргонного датирования. Суть этого метода состоит в следующем:

  • При помощи известных постоянных β-распада и е-захвата считается относительная доля атомов 40K, превратившихся в 40Ar:


  • Если [40K]0 — изначальное количество атомов калия-40, а t — искомый возраст образца, то современное количество атомов 40K в измеряемом образце определяется формулой:


  • Суммарное количество атомов 40Ar и 40Ca, образовавшихся за время t, равно:


  • Из соотношения же между постоянными распада следует, что:


  • Сравнивая два последних уравнения, получаем связь между количеством атомов 40Ar и 40K в исследуемом образце:


  • Решая получившееся уравнение относительно искомого времени t, получаем формулу для определения возраста образца:

См. также

Примечания

  1. 1 2 3 4 Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode2003NuPhA.729..337A.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Audi G., Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S. The Nubase2016 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2017. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030001-1—030001-138. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — Bibcode2017ChPhC..41c0001A.
  3. Thomson J. J. On the emission of negative corpuscles by the alkali metals (англ.) // Phil. Mag. Ser. 6. — 1905. — Vol. 10. — P. 584—590. — doi:10.1080/14786440509463405.
  4. Arevalo Jr R., McDonough W. F., Luong M. The K/U ratio of the silicate Earth: Insights into mantle composition, structure and thermal evolution (англ.) // Earth and Planetary Science Letters. — 2009. — Vol. 278(3), iss. 361—369. — doi:10.1016/j.epsl.2008.12.023.
  5. Are Our Bodies Radioactive? / Health Physics Society, 2014: «The potassium content of the body is 0.2 percent, so for a 70-kg person, the amount of 40K will be about 4.26 kBq.»
  6. Radiation Information Network’s Radioactivity in Nature / Idaho University «Natural Radioactivity in your body» (ICRP 30 data)
  7. 1 2 Козлов В. Ф. Справочник по радиационной безопасности. — 4-е изд. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — С. 96—97. — 352 с. — 20 000 экз.
Эта страница в последний раз была отредактирована 25 октября 2020 в 14:13.
Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License. Нетекстовые медиаданные доступны под собственными лицензиями. Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. WIKI 2 является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).