نظائر الأرجون

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يحتوي الأرجون ( <sup> 18 </sup>Ar) على 26 نظيراً معروفاً ، من <sup>29 </sup>Ar إلى <sup>54 </sup>Ar، منها ثلاثة نظائر مستقرة ( <sup>36 </sup>Ar، <sup>38</sup> Ar، و<sup> 40 </sup>Ar). على سطح الأرض، يشكل <sup> 40</sup> Ar نسبة 99.6% من الأرجون الطبيعي. أطول النظائر المشعة عمراً هي <sup>39 </sup> Ar بنصف عمر يبلغ 302 سنة، <sup> 42</sup> Ar بنصف عمر يبلغ 32.9 سنة، و<sup> 37</sup> Ar بنصف عمر يبلغ 35.01 يوماً. أما باقي النظائر، فلها أنصاف أعمار أقل من ساعتين، ومعظمها أقل من دقيقة واحدة. تتحلل النظائر الأخف من <sup> 38</sup> Ar إلى الكلور أو عناصر أخف، بينما تتحلل النظائر الأثقل منها تحللاً بيتا إلى البوتاسيوم .

البوتاسيوم 40 الموجود بشكل طبيعي ، بنصف عمر يبلغ 1.248 × 10بعد تسع سنوات، يتحلل إلىالأرجون -40 المستقر عن طريق التقاط الإلكترون (10.72%) وانبعاث البوزيترون (0.001%)، وكذلك إلىالكالسيوم -40 المستقر عبر تحلل بيتا (89.28%). تُستخدم هذه الخصائص والنسب لتحديد عمر الصخور من خلال تأريخ البوتاسيوم-الأرجون . [ 4 ]

على الرغم من احتجاز الأرجون -40 في العديد من الصخور، إلا أنه يمكن إطلاقه عن طريق الانصهار والطحن والانتشار. يُعدّ الأرجون الموجود في الغلاف الجوي للأرض نتاجًا لتحلل البوتاسيوم -40 تقريبًا، إذ يُشكّل الأرجون -40 نسبة 99.6% من الأرجون الموجود في الغلاف الجوي للأرض ، بينما يتكون الأرجون في الشمس، وربما في السحب النجمية البدائية، من حوالي 85% من الأرجون -36 ، وحوالي 15% من الأرجون -38 ، وآثار ضئيلة فقط من الأرجون -40 . وبالمثل، تُقاس نسبة نظائر الأرجون -36 : الأرجون -38 : الأرجون -40 في أغلفة الكواكب الخارجية لتكون 8400:1600:1. [ 5 ]

في الغلاف الجوي للأرض ، يُنتج الأرجون -39 المشع (وبدرجة أقل الأرجون -37 ) بفعل نشاط الأشعة الكونية ، وخاصةً من الأرجون -40 . وفي بيئة باطن الأرض، يُنتج الأرجون -39 أيضًا من خلال امتصاص النيوترونات بواسطة البوتاسيوم -39 أو الكالسيوم -42 ، مع انبعاث البروتونات أو جسيمات ألفا على التوالي؛ وقد تم إنتاج الأرجون -37 في الانفجارات النووية تحت سطح الأرض بطريقة مماثلة من الكالسيوم -40. [ 4 ] وقد قُدِّر محتوى الأرجون -39 في الأرجون الطبيعي بـ (8.6±0.4)×10⁻¹⁶ غ /غ، أو (0.964±0.024)  بيكريل/كغ وزن. [ 6 ]

على الرغم من أن محتوى الأرجون -42 (نصف عمره 33 عامًا) في الغلاف الجوي للأرض قد تم الإبلاغ عنه سابقًا كنظير كوني المنشأ، [ 7 ] إلا أنه أقل من 6× 10⁻²¹ من العنصر نفسه. [ 8 ] تتطلب العديد من المشاريع استخدام الأرجون المستنفد من النظائر الكونية ، والمعروف بالأرجون المستنفد [ 9 ]، ويمكن الحصول عليه من مصادر تحت الأرض معزولة عن الغلاف الجوي لفترة كافية لتحلل هذه النظائر.

تم رصد نظير الأرجون 36 ، على شكل هيدريد الأرجون ، في بقايا مستعر السرطان الأعظم خلال عام 2013. [ 10 ] [ 11 ] وكانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها رصد جزيء نبيل في الفضاء الخارجي . [ 10 ] [ 11 ]

قائمة النظائر

النظير [ n 1 ]Zشمالالكتلة النظيرية ( دالتون ) [ 12 ] [ n2 ] [ n3 ]سنة الاكتشاف [ 13 ]نصف العمر [ 1 ]نمط الاضمحلال [ 1 ] [ n 4 ]النظير الناتج [ n 5 ]الدوران والتكافؤ [ 1 ] [ n 6 ] [ n 7 ]الوفرة الطبيعية ( الكسر المولي) 
طاقة الإثارةالنسبة الطبيعية [ 1 ]نطاق التباين
29 Ar [ 14 ]181129.04076(47)#20182 بنس27 جنوباً5/2+#
30 أر181230.02369(19)#2015أقل من 10  بيكو ثانية2 بنس28 جنوباً0+
31 أر181331.012125(14) [ 15 ]198615.0(3)  مللي ثانيةβ + ، p (68.3%)30 جنوباً5/2+
β + (22.63%)31 سنتيلتر
β + ، 2p (9.0%)29 نقطة
β + ، 3p (0.07%)28 سي
β + ، p، α ؟ (<0.38%)26 سي
β + ، α؟ (<0.03%)27 نقطة
2 بنس؟ (<0.03%)29 جنوباً
32 أر181431.9976378(19)197798(2)  مللي ثانيةβ + (64.42%)32 سنتيلتر0+
β + ، p (35.58%)31 جنوباً
33 أر181532.98992555(43)1964173.0(20)  مللي ثانيةβ + (61.3%)33 سنتيلترنصف+
β + ، p (38.7%)32 جنوباً
34 أر181633.980270092(83)1966846.46(35)  مللي ثانيةβ +34 Cl0+
35 أر181734.97525772(73)19401.7756(10)  ثانيةβ +35 سنتيلتر3/2+
36 أر181835.967545106(28)1920مستقر من الناحية الرصدية [ ن 8 ]0+0.003336(210)
37 أر181936.96677630(22)194135.011(19)  دالمفوضية الأوروبية37 سنتيلتر3/2+أثر [ رقم 9 ]
38 أر182037.96273210(21)1934مستقر0+0.000629(70)
39 Ar [ n 10 ]182138.9643130(54)1950302(10)  ص [ 16 ] [ ن 11 ]β −39 ألف7/2−8 × 10 −16 [ 17 ] [ n 9 ]
40 Ar [ n 12 ]182239.9623831220(23)1920مستقر0+0.996035(250) [ n 13 ]
41 أر182340.96450057(37)1936109.61(4)  دقيقةβ −41 ألف7/2−أثر [ رقم 9 ]
42 أر182441.9630457(62)195232.9(11)  yβ −42 ألف0+
43 أر182542.9656361(57)19695.37(6)  دقيقةβ −43 ألف5/2(−)
44 أر182643.9649238(17)196911.87(5)  دقيقةβ −44 ألف0+
45 أر182744.96803973(55)197421.48(15)  ثانيةβ −45 ألف(5/2−,7/2−)
46 أر182845.9680392(25)19748.4(6)  sβ −46 ألف0+
47 أر182946.9727671(13)19851.23(3)  ثانيةβ − (>99.8%)47 ألف(3/2)−
β − ، ن ؟ (<0.2%)46 ألف
48 أر183047.976001(18)2004415(15)  مللي ثانيةβ − (62%)48 ألف0+
β − ، ن (38٪)47 ألف
49 أر183148.98169(43)#1989236(8)  مللي ثانيةβ −49 ألف3/2−#
β − ، ن (29٪)48 ألف
β − ، 2n؟47 ألف
50 أر183249.98580(54)#1989106(6)  مللي ثانيةβ − (63%)50 ألف0+
β − ، ن (37٪)49 ألف
β − ، 2n؟48 ألف
51 أر183350.99303(43)#198930#  مللي ثانية [>200  نانو ثانية]β − ؟51 ألف1/2−#
β − ، ن؟50 ألف
β − ، 2n؟49 ألف
52 أر183451.99852(64)#200940#  مللي ثانية [>620  نانو ثانية]β − ؟52 ألف0+
β − ، ن؟51 ألف
β − ، 2n؟50 ألف
53 أر183553.00729(75)#200920#  مللي ثانية [>620  نانو ثانية]β − ؟53 ألف5/2−#
β − ، ن؟52 ألف
β − ، 2n؟51 ألف
54 أر183654.01348(86)#20185#  مللي ثانية [>400  نانو ثانية]β − ؟54 ألف0+
β − ، ن؟53 ألف
β − ، 2n؟52 ألف
رأس وتذييل هذا الجدول:
  • منظر
  1. ↑ m Ar – نظير نووي مثار. 
  2. ↑ () – يتم إعطاء عدم اليقين (1 σ ) بشكل موجز بين قوسين بعد الأرقام الأخيرة المقابلة. 
  3. ↑ # – الكتلة الذرية المميزة بـ # : القيمة وعدم اليقين مستمدان ليس من البيانات التجريبية البحتة، ولكن جزئيًا على الأقل من الاتجاهات من سطح الكتلة (TMS). 
  4. ↑ أنماط التحلل:
    المفوضية الأوروبية:التقاط الإلكترون
    ن:انبعاث النيوترونات
    ص:انبعاث البروتون
  5. ↑ رمز غامق كعلامة فرعية – المنتج الفرعي مستقر. 
  6. ↑ () قيمة الدوران - تشير إلى الدوران مع وسائط التعيين الضعيفة. 
  7. ↑ # – القيم المميزة بـ # ليست مستمدة بشكل كامل من البيانات التجريبية، ولكنها مستمدة جزئيًا على الأقل من اتجاهات النوى المجاورة (TNN). 
  8. ↑ يُعتقد أنه يخضع لعملية التقاط إلكتروني مزدوج إلى 36 S (أخف نظير غير مستقر نظريًا والذي لم يتم رصد أي دليل على نشاطه الإشعاعي)
  9. 1 2 3 نويدة كونية
  10. ↑ يُستخدم في التأريخ بالأرجون-أرجون
  11. ↑ يبدو هذا موثوقًا به، لكن قيمة NUBASE2020 هي 268 (8) سنة، ولم يتم تفسير هذا التناقض بعد.
  12. ↑ يستخدم في التأريخ بالأرجون-أرجون والتأريخ بالبوتاسيوم -أرجون
  13. ↑ ناتج عن 40 بوتاسيوم في الصخور. هذه النسب أرضية. الوفرة الكونية أقل بكثير من 36 أرغون.

انظر أيضاً

منتجات ثانوية أخرى غير الأرجون

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  2. ↑ "الأوزان الذرية القياسية: الأرجون" . CIAAW . 2017.
  3. ↑ بروهاسكا، توماس؛ إيرجيهير، جوهانا؛ بينيفيلد، جاكلين؛ بوهلكه، جون ك.؛ تشيسون، ليزلي أ.؛ كوبلين، تايلر ب.؛ دينغ، تيبينغ؛ دان، فيليب جيه إتش؛ غرونينغ، مانفريد؛ هولدن، نورمان إي.؛ ماير، هارو إيه جيه (4 مايو 2022). "الأوزان الذرية القياسية للعناصر 2021 (تقرير فني من الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية)" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 . 
  4. 1 2 " التأريخ باستخدام نظائر الأرجون 40/39 والأخطاء " . مؤرشف من الأصل في 9 مايو 2007. تم الاطلاع عليه في 7 مارس 2007 .
  5. ↑ كاميرون، أ. ج. و. (1973). "الوفرة العنصرية والنظائرية للعناصر المتطايرة في الكواكب الخارجية". مراجعات علوم الفضاء . 14 ( 3-4 ): 392-400 . Bibcode : 1973SSRv...14..392C . doi : 10.1007/BF00214750 . S2CID 119861943 . 
  6. ↑ ب. أدهيكاري وآخرون (2023). "قياس دقيق للنشاط النوعي للأرجون -39 في الأرجون الجوي باستخدام كاشف DEAP-3600" . المجلة الأوروبية للفيزياء ج . 83 (7): 642. arXiv : 2302.14639 . doi : 10.1140/epjc/s10052-023-11678-6 . 
  7. ↑ على سبيل المثال، انظر: Barabash, AS; Saakyan, RR; Umatov, VI (2016). "حول تركيز الأرجون-42 في الغلاف الجوي للأرض". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ: المسرعات، المطيافات، الكواشف والمعدات المرتبطة بها . 839 : 39-42 . arXiv : 1609.08890 . doi : 10.1016/j.nima.2016.09.042 .
  8. ↑ ف. د. أشيتكوف وآخرون (1998). "حد تجريبي جديد لمحتوى الأرجون -42 في الغلاف الجوي للأرض". الأدوات والأساليب النووية أ . 416 (1): 179-181 . Bibcode : 1998NIMPA.416..179A . doi : 10.1016/S0168-9002(98)00740-2 . 
  9. ↑ HO Back؛ وآخرون (2012). "الأرجون المستنفد من مصادر تحت الأرض" . وقائع الفيزياء . 37 : 1105-1112 . Bibcode : 2012PhPro..37.1105B . doi : 10.1016/j.phpro.2012.04.099 . 
  10. 1 2 كوينكوا، دوغلاس (13 ديسمبر 2013). "اكتشاف جزيئات نبيلة في الفضاء" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 ديسمبر 2013 .
  11. 1 2 بارلو، إم جيه؛ وآخرون (2013). "الكشف عن أيون جزيئي لغاز نبيل، 36ArH +، في سديم السرطان". مجلة ساينس . 342 (6164): 1343-1345 . arXiv : 1312.4843 . Bibcode : 2013Sci...342.1343B . doi : 10.1126/science.1243582 . PMID 24337290. S2CID 37578581 .   
  12. ↑ وانغ، مينغ؛ هوانغ، دبليو جيه؛ كونديڤ، إف جي؛ أودي، جي؛ نعيمي، إس. (2021). "تقييم الكتلة الذرية AME 2020 (الجزء الثاني). الجداول والرسوم البيانية والمراجع*". الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
  13. ↑ مجموعة بيانات FRIB النووية. "مشروع اكتشاف النويدات، قاعدة بيانات النظائر" . doi : 10.11578/frib/2279152 .
  14. ↑ موخا، إ.؛ وآخرون (2018). "انحراف عميق يتجاوز خط تنقيط البروتون. الجزء الأول: سلاسل نظائر الأرجون والكلور". مجلة Physical Review C. 98 ( 6) 064308: 064308–1–064308–13. arXiv : 1803.10951 . Bibcode : 2018PhRvC..98f4308M . doi : 10.1103/PhysRevC.98.064308 . S2CID 119384311 .  
  15. ↑ تشين، زي واي؛ يان، إكس إل؛ هو، إس كيو؛ ليو، جيه بي؛ شي، جيه واي؛ تشو، إكس إتش؛ تشانغ، واي إتش؛ وانغ، إم؛ تشو، إكس؛ تشانغ، إم؛ لي، إتش إف؛ صن، إم زد؛ شينغ، واي إم؛ شواي، بي؛ شو، إكس؛ هوانغ، دبليو جيه؛ وانغ، كيو؛ سونغ، واي إن؛ دينغ، إتش واي؛ جياو، إتش واي؛ لو، واي إف؛ ليتفينوف، يو إيه؛ بلاوم، كيه؛ ياماغوتشي، تي. (1 ديسمبر 2025). "قياس دقيق لكتلة الفوسفور-26 والكبريت-27 وتأثيرهما على تفاعل الفوسفور-26 (بروتون، غاما) مع الكبريت-27 في انفجارات الأشعة السينية النجمية" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 994 (2): 270. دوى : 10.3847/1538-4357/ae1470 .
  16. ↑ ب. أدهيكاري وآخرون (2025). "القياس المباشر لنصف عمر الأرجون -39 من بيانات مدتها 3.4 سنوات باستخدام كاشف DEAP-3600" . المجلة الأوروبية للفيزياء ج . 85 (7): 728. doi : 10.1140/epjc/s10052-025-14289-5 . 
  17. ↑ لو، تشنغ تيان (1 مارس 2013). "ما تكشفه الذرات المحصورة عن المياه الجوفية العالمية". فيزياء اليوم . 66 (3): 74-75 . Bibcode : 2013PhT....66c..74L . doi : 10.1063/PT.3.1926 .
  • بيانات نظائر الأرجون من مشاريع نظائر مختبر بيركلي