O que são o decaimento radioativo e a meia-vida dos isótopos de lítio?

Todos lítio átomos têm três prótons mas poderia ter entre zero e nove nêutrons. Existem dez conhecidos isótopos de lítio, variando de Li-3 a Li-12. Muitos isótopos de lítio têm múltiplos caminhos de decaimento, dependendo da energia geral do núcleo e do número quântico do momento angular total. Como a razão isotópica natural varia consideravelmente dependendo de onde uma amostra de lítio foi obtida, a o peso atômico padrão do elemento é melhor expresso como um intervalo (ou seja, 6,9387 a 6,9959) em vez de um único valor.

Meia-vida e decomposição do isótopo de lítio

Esta tabela lista os isótopos conhecidos do lítio, sua meia-vida e o tipo de decaimento radioativo. Isótopos com vários esquemas de decaimento são representados por uma faixa de valores de meia-vida entre a menor e a meia-vida mais longa para esse tipo de decaimento.

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Isótopo Meia vida Decair
Li-3 -- p
Li-4 4.9 x 10-23 segundos - 8,9 x 10-23 segundos p
Li-5 5.4 x 10-22 segundos p
Li-6 Estábulo
7.6 x 10-23 segundos - 2,7 x 10-20 segundos
N / D
α, 3H, IT, n, p possível
Li-7 Estábulo
7,5 x 10-22 segundos - 7,3 x 10-14 segundos
N / D
α, 3H, IT, n, p possível
Li-8 0,8 segundos
8.2 x 10-15 segundos
1,6 x 10-21 segundos - 1,9 x 10-20 segundos
β-
ISTO
n
Li-9 0,2 segundos
7,5 x 10-21 segundos
1,6 x 10-21 segundos - 1,9 x 10-20 segundos
β-
n
p
Li-10 desconhecido
5,5 x 10-22 segundos - 5,5 x 10-21 segundos
n
γ
Li-11 8,6 x 10-3 segundos β-
Li-12 1 x 10-8 segundos n
  • α decaimento alfa
  • β- decaimento beta
  • γ gama fóton
  • Núcleo 3H de hidrogênio-3 ou núcleo de trítio
  • ISTO transição isomérica
  • emissão de nêutrons
  • p emissão de prótons

Referência da tabela: Banco de dados ENSDF da Agência Internacional de Energia Atômica (outubro de 2010)

Lítio-3

O lítio-3 torna-se hélio-2 através da emissão de prótons.

Lítio-4

O lítio-4 decai quase instantaneamente (yoctosegundos) através da emissão de prótons em hélio-3. Também se forma como intermediário em outras reações nucleares.

Lítio-5

O lítio-5 decai por emissão de prótons em hélio-4.

Lítio-6

O lítio-6 é um dos dois isótopos estáveis ​​de lítio. No entanto, possui um estado metaestável (Li-6m) que passa por uma transição isomérica para o lítio-6.

Lítio-7

O lítio-7 é o segundo isótopo estável de lítio e o mais abundante. O Li-7 é responsável por cerca de 92,5% do lítio natural. Por causa das propriedades nucleares do lítio, é menos abundante no universo que o hélio, berílio, carbono, nitrogênio ou oxigênio.

O lítio-7 é usado no fluoreto de lítio fundido de reatores de sal fundido. O lítio-6 possui uma grande seção transversal de absorção de nêutrons (940 celeiros) em comparação com o lítio-7 (45 milibar), portanto, o lítio-7 deve ser separado dos outros isótopos naturais antes do uso no reator. O lítio-7 também é usado para alcalinizar o refrigerante em reatores de água pressurizada. Sabe-se que o lítio-7 contém brevemente partículas lambda em seu núcleo (em oposição ao complemento usual de apenas prótons e nêutrons).

Lítio-8

O lítio-8 decai para o berílio-8.

Lítio-9

O lítio-9 decai para o berílio-9 por meio de decaimento beta menos cerca da metade do tempo e pela emissão de nêutrons na outra metade do tempo.

Lítio-10

O lítio-10 decai através da emissão de nêutrons para o Li-9.

Os átomos de Li-10 podem existir em pelo menos dois estados metaestáveis: Li-10m1 e Li-10m2.

Lítio-11

Acredita-se que o lítio-11 tenha um núcleo halo. O que isso significa é que cada átomo tem um núcleo contendo três prótons e oito nêutrons, mas dois nêutrons orbitam os prótons e outros nêutrons. O Li-11 decai por emissão beta no Be-11.

Lítio-12

O lítio-12 decai rapidamente através da emissão de nêutrons para o Li-11.

Fontes

  • Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). "A avaliação NUBASE2016 das propriedades nucleares". Física Chinesa C. 41 (3): 030001. doi: 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001
  • Emsley, John (2001). Blocos de construção da natureza: um guia de A-Z para os elementos. Imprensa da Universidade de Oxford. pp. 234–239. ISBN 978-0-19-850340-8.
  • Holden, Norman E. (Janeiro a fevereiro de 2010). "O impacto do empobrecido 6Li sobre o peso atômico padrão do lítio". International Chemistry. União Internacional de Química Pura e Aplicada. Vol. 32 No. 1.
  • Meija, Juris; et al. (2016). "Pesos atômicos dos elementos 2013 (Relatório Técnico da IUPAC)". Química pura e aplicada. 88 (3): 265–91. doi: 10.1515 / pac-2015-0305
  • Wang, M.; Audi, G.; Kondev, F. G.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Xu, X. (2017). "A avaliação da massa atômica AME2016 (II). Tabelas, gráficos e referências ". Física Chinesa C. 41 (3): 030003–1—030003–442. doi: 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030003
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