Собственные имена изотопов

Изотопы всех химических элементов, кроме изотопов водорода, названий не имеют. Для изотопов же водорода ^A_ZН приняты следующие наименования: ¹₁H — протий ²₁H = D — дейтерий, ³₁Н = Т — тритий. Только четвертый изотоп: ⁴₁H, неизвестный в природе, не получил специального названия и символа.

Ядра первых трех изотопов также носят специальные названия: протон р⁺, дейтрон d и тритон t. Тритий, в отличие от протия и дейтерия, радиоактивен, он испускает мягкие β-лучи с периодом полураспада 12,3 года, превращаясь в атомы гелия ³₂Не. В обычной воде один атом трития приходится на 10¹⁸ атомов протия. Это означает, что во всей гидросфере Земли находится не более 100 кг трития.

Земной тритий — космического происхождения: нейтроны кос­моса превращают атомы азота в атомы углерода и трития:

¹⁴₇N + ¹₀n = ¹²₆C + ³₁H(T).

Искусственный тритий получают в ядерных реакторах при взаимо­действии атомов лития Li с нейтронами: ⁶₃Li + ¹₀n = ⁷₃Li = ⁴₂He + T.

Естественно радиоактивные

Это калий K и рубидий Rb, создающие ту фоновую радиацию, в которой человечество жило тысячелетиями.

Элемент K (порядковый номер 19), встречающийся в природе в значительном количестве (2,5%) имеет три изотопа: ³⁹K (93,26%), ⁴¹K (6,73%), ⁴⁰К (0,01%). Только последний изотоп радиоактивен. Половина атомов изотопа распадается за 1,3∙10⁹ лет. Такое время называют периодом полураспада:

⁴⁰₁₉K = ⁴⁰₂₀Са + е^-; ⁴⁰₁₉K+е^- = ⁴⁰₁₈Аr.

При распаде ядра ⁴⁰K в 88% случаев испускается электрон е^- и образуется изотоп кальция ⁴⁰₂₀Сa, а в 12% — происходит захват ядром электрона с нижнего энергетического уровня (К-захват) и появляется изотоп аргона ⁴⁰₁₈Ar. При захвате ядром электрона протон ядра превращается в нейтрон, в результате чего атомный номер элемента уменьшается на единицу, т. е. ядро калия превращается в ядро аргона. Ежегодно из 1 г калия образуется около 4∙10^-12 мл аргона, поступающего в атмосферу. Миллиарды лет назад изотоп ⁴⁰K был одним из главных генераторов теплоты в земной коре. Его тогда было много, примерно 2%.

Рассеянный в природе элемент Rb (порядковый номер 37) обнаружен во всех минералах и водах, содержащих калий. Рубидий является тенью калия. У него есть два изотопа: ⁸⁵Rb (72,2%) и ⁸⁷Rb (27,8%). Последний изотоп радиоактивен: ⁸⁷₃₇Rb = ⁸⁷₃₈Sr + e^-

Период полураспада этого изотопа равен 5∙10¹⁰ лет. Найдено, что 1% всего земного стронция Sr образовался в результате распада ядер ⁸⁷Rb, который, кстати, помог установить, что Земля «живет на свете» уже приблизительно 4,5 млрд. лет.