نظائر الأوزميوم

يحتوي الأوزميوم ( 76Os ) على سبعة نظائر طبيعية ، خمسة منها مستقرة: 187Os ، 188Os ، 189Os ، 190Os ، و(الأكثر وفرة) 192Os . أما النظيران الطبيعيان الآخران، 184Os و 186 Os، فلهما عمر نصف طويل للغاية (1.12 × 10¹³ سنة و2.0 × 10¹⁵ سنة على التوالي)، ويمكن اعتبارهما مستقرين عمليًا. يُعدّ 187Os نتاجًا لـ 187Re ( عمر النصف 4.12 × 10¹⁰ سنة)، ويُقاس غالبًا بنسبة 187Os / 188Os . وقد استُخدمت هذه النسبة، بالإضافة إلى نسبة 187Re / 188Os ، على نطاق واسع في تحديد عمر الصخور الأرضية والنيزكية . وقد تم استخدامه أيضًا لقياس شدة التجوية القارية على مدى الزمن الجيولوجي ولتحديد الحد الأدنى من الأعمار اللازمة لاستقرار جذور الوشاح للكتل القارية .

يوجد أيضًا 31 نظيرًا مشعًا اصطناعيًا ، [ 4 ] أطولها عمرًا هو الأوزميوم -194 بنصف عمر يبلغ 6.0 سنوات، والأوزميوم -185 بنصف عمر يبلغ 92.95 يومًا، والأوزميوم -191 بنصف عمر يبلغ 14.99 يومًا؛ أما البقية فأعمارها أقل من 30 ساعة، ومعظمها أقل من سبع دقائق. كما يوجد 19 نظيرًا نوويًا مُدرجًا ، أطولها عمرًا هو الأوزميوم -191m بنصف عمر يبلغ 13.10 ساعة. جميع نظائر الأوزميوم ونظائره النووية إما مشعة أو مستقرة رصديًا ، أي أنه من المتوقع أن تكون مشعة ولكن لم يُرصد أي تحلل فعلي لها.

نظائر الأوزميوم في التأريخ الإشعاعي

يمكن استخدام النسبة النظيرية للأوزميوم-187 والأوزميوم-188 ( 187Os / 188Os ) كمؤشر على التغيرات الجيوكيميائية التي طرأت على تاريخ المحيطات. [ 5 ] يبلغ متوسط ​​نسبة 187Os / 188Os في المحيطات 1.06. [ 5 ] تمثل هذه القيمة توازنًا بين مدخلات الأنهار القارية من الأوزميوم، بنسبة 187Os / 188Os تبلغ حوالي 1.3، ومدخلات الوشاح /المصادر الخارجية، بنسبة 187Os / 188Os تبلغ حوالي 0.13. [ 5 ] ينتج النظير الأخف، 187Os ، عن تحلل بيتا للرينيوم -187 . [ 6 ] وقد أدى هذا التحلل في الواقع إلى زيادة نسبة 187Os / 188Os في كتلة الأرض السيليكاتية (الأرض بدون اللب) بنسبة 33%. [ 7 ] يُفسَّر الفرق بين نسبتي القشرة والوشاح على النحو التالي: تحتوي صخور القشرة على مستوى أعلى بكثير من الرينيوم. يتركز الرينيوم في القشرة مقارنةً بالوشاح نتيجةً للانصهار الجزئي للوشاح (التمايز). ولأن الرينيوم يُدمج في الصهارة بنسبة أكبر من عناصر مجموعة البلاتين الأخرى، فإنه يزداد في القشرة بمرور الوقت، مما يُنتج فائضًا من الأوزميوم -187 . [ 6 ] ينتج عن المدخلات المُجتمعة من المصدرين إلى البيئة البحرية النسبة المرصودة في المحيطات، والتي تذبذبت عبر التاريخ الجيولوجي. يمكن ملاحظة هذه التغيرات في القيم النظيرية للأوزميوم البحري في الرواسب البحرية التي تترسب، وتتصلب في نهاية المطاف خلال تلك الفترة الزمنية. [ 8 ] يسمح هذا للباحثين بتقدير تدفقات التجوية، والنشاط البركاني للبازلت الفيضي، وأحداث الاصطدام التي ربما تكون قد تسببت في بعض أكبر الانقراضات الجماعية في تاريخنا. على سبيل المثال، أكد سجل نظائر الأوزميوم في الرواسب البحرية حدوث اصطدام حدود العصر الطباشيري -الثلاثي. [ 9 ] أدى اصطدام هذا الكويكب الذي يبلغ قطره حوالي 10 كيلومترات إلى تغيير كبير في بصمة نظائر الأوزميوم 187/188 في الرواسب البحرية في ذلك الوقت - حيث انخفض متوسط ​​نسبة الأوزميوم 187/188 خارج الأرض من حوالي 0.13، والكمية الهائلة من الأوزميوم التي ساهم بها هذا الاصطدام (ما يعادل 600,000 سنة من المدخلات النهرية الحالية) إلى أدنى قيمة عالمية لنسبة الأوزميوم 187/188 في الرواسب البحرية من حوالي 0.45 إلى حوالي 0.2. [ 5 ] 

يمكن استخدام نسب نظائر الأوزميوم كمؤشر على التأثير البشري. [ 10 ] يمكن استخدام نسب 187Os / 188Os الشائعة في التكوينات الجيولوجية نفسها لتقييم إضافة الأوزميوم البشري المنشأ من خلال عوامل مثل المحولات الحفزية . [ 10 ] في حين ثبت أن المحولات الحفزية تقلل بشكل كبير من انبعاثات أكاسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون، إلا أنها تُدخل عناصر مجموعة البلاتين ، مثل الأوزميوم، إلى البيئة. [ 10 ] تشمل المصادر الأخرى للأوزميوم البشري المنشأ احتراق الوقود الأحفوري ، وصهر خام الكروم ، وصهر بعض خامات الكبريتيد . في إحدى الدراسات، تم تقييم تأثير عوادم السيارات على نظام الأوزميوم البحري. وقد سُجلت نسبة 187Os / 188Os في عوادم السيارات بحوالي 0.2 (وهي نسبة مشابهة للمدخلات من خارج الأرض ومن الوشاح الأرضي). [ 10 ] [ 5 ] يمكن ملاحظة تأثير الأوزميوم الناتج عن الأنشطة البشرية بشكل أفضل من خلال مقارنة نسب الأوزميوم في المياه والرواسب المحلية أو المياه العميقة. وتُظهر المياه السطحية التي يُعتقد أنها متأثرة انخفاضًا في قيم الأوزميوم مقارنةً بالمحيطات العميقة والرواسب بنسبة أكبر مما يمكن تفسيره بالمدخلات الكونية. [ 10 ]

تم اقتراح تحلل ألفا لنظير الأوزميوم -184 إلى التنجستن -180 (بمعدل قد يكون كافياً للكشف عنه) كطريقة للتأريخ الإشعاعي للصخور الغنية بالأوزميوم أو لتمييز لب الكوكب . [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

قائمة النظائر

النظير [ n 1 ]Zشمالالكتلة النظيرية ( دالتون ) [ 14 ] [ n2 ] [ n3 ]سنة الاكتشاف [ 15 ] [ 16 ]نصف العمر [ 1 ] [ n 4 ]نمط الاضمحلال [ 1 ] [ n 5 ]النظير الناتج [ n 6 ] [ n 7 ]الدوران والتكافؤ [ 1 ] [ n 8 ] [ n 9 ]الوفرة الطبيعية ( الكسر المولي) 
طاقة الإثارةالنسبة الطبيعية [ 1 ]نطاق التباين
160 أوس [ 17 ]7684202497 +97 −32  ميكروثانيةα156 غرب0+
160 ملي أوس [ 17 ]1844(18) كيلو إلكترون فولت 202341 +15 −9  ميكروثانيةα156 غرب8+
161 أوس7685160.98905(43)#20100.64(6) مللي ثانية α157 غرب(7/2–)
162 أوس7686161.98443(32)#19892.1(1) مللي ثانية α158 غرب0+
163 أوس7687162.98246(32)#19815.7(5) مللي ثانية α159 غرباً7/2–
β +  ؟163 إعادة
164 أوس7688163.97807(16)198121(1) مللي ثانية α (96٪)160 واط0+
β + (4%)164 ري
165 أونصة7689164.97665(22)#197871(3) مللي ثانية α (90٪)161 غرباً(7/2–)
β + (10٪)165 ري
166 أوس7690165.972698(19)1977213(5) مللي ثانية α (83٪)162 غرباً0+
β + (17٪)166 ري
167 أوس7691166.971552(87)1977839(5) مللي ثانية α (51٪)163 غرباً7/2–
β + (49٪)167 ري
167 متر أوس434.3(11) كيلو إلكترون فولت 20100.672(7) ميكروثانية هو - هي167 أوس13/2+
168 أوس7692167.967799(11)19772.1(1) s β + (57%)168 ري0+
α (43٪)164 غرب
169 أوس7693168.967018(28)19723.46(11) ثانية β + (86.3%)169 ري(5/2–)
α (13.7%)165 واط
170 أوس7694169.963579(10)19727.37(18) ثانية β + (90.5%)170 ري0+
α (9.5%)166 غرباً
171 أوس7695170.963180(20)19728.3(2) s β + (98.20%)171 إعادة(5/2−)
α (1.80%)167 غرب
171m1 Os186.32(13) كيلو إلكترون فولت 2023760(16) مللي ثانية β + (~64%)171 إعادة(13/2+)
تكنولوجيا المعلومات (~36%)171 أوس
172 أوس7696171.960017(14)197119.2(9) s β + (98.81%)172 ري0+
α (1.19%)168 غرب
173 أوس7697172.959808(16)197122.4(9) ثانية β + (99.6%)173 ري5/2–
α (0.4%)169 غرب
174 أوس7698173.957063(11)197144(4) s β + (99.976%)174 ري0+
α (0.024%)170 واط
175 أونصة7699174.956945(13)19721.4(1) دقيقة β +175 ري(5/2−)
176 أوس76100175.954770(12)19703.6(5) دقيقة β +176 ري0+
177 أوس76101176.954958(16)19703.0(2) دقيقة β +177 رينصف -
178 أوس76102177.953253(15)19675.0(4) دقيقة β +178 ري0+
179 أوس76103178.953816(17)19686.5(3) دقيقة β +179 ري1/2–
179m1 Os145.41(12) كيلو إلكترون فولت 1983~500 نانوثانية هو - هي179 أوس(7/2)–
179 متر مربع أوس243.0(8) كيلو إلكترون فولت 1983783(14) ns هو - هي179 أوس(9/2)+
180 درجة76104179.952382(17)196621.5(4) دقيقة β +180 ري0+
181 أوس76105180.953247(27)1966105(3) دقيقة β +181 إعادةنصف -
181m1 Os49.20(14) كيلو إلكترون فولت 19672.7(1) دقيقة β +181 إعادة7/2−
181 متر مربع أوس156.91(15) كيلو إلكترون فولت 1974262(6) ns هو - هي181 أوس9/2+
182 أوس76106181.952110(23)195021.84(20) ساعة المفوضية الأوروبية182 ري0+
182m1 Os1831.4 (3) كيلو إلكترون فولت 1965780(70) ميكروثانية هو - هي182 أوس8–
182 متر مربع أوس7049.5 (4) كيلو إلكترون فولت 1988150(10) ns هو - هي182 أوس25+
183 أوس76107182.953125(53)195013.0(5) ساعة β +183 إعادة9/2+
183 متر أوس170.73(7) كيلو إلكترون فولت 19589.9(3) ساعة β + (85٪)183 إعادةنصف -
تكنولوجيا المعلومات (15٪)183 أوس
184 Os [ n 10 ]76108183.95249292(89)19371.12(23) × 10 13 ص α [ n 11 ]180 واط0+2(2)×10 −4
185 أوس76109184.95404597(89)194792.95(9) د المفوضية الأوروبية185 رينصف -
185m1 Os102.37(11) كيلو إلكترون فولت 19753.0(4) ميكروثانية هو - هي185 أوس7/2−
185 متر مربع275.53(12) كيلو إلكترون فولت 19750.78(5) ميكروثانية هو - هي185 أوس1.5+
186 Os [ n 10 ]76110185.95383757(82)19312.0(11) × 10 15 ص α182 غرب0+0.0159(64)
187 Os [ n 12 ]76111186.95574957(79)1931مستقر من الناحية الرصدية [ ن 13 ]نصف -0.0196(17)
187m1 Os100.45(4) كيلو إلكترون فولت 1971112(6) ns هو - هي187 أوس7/2−
187 متر مربع أوس257.10(7) كيلو إلكترون فولت 1964231(2) ميكروثانية هو - هي187 أوس1.5+
188 Os [ n 12 ]76112187.95583729(79)1931مستقر من الناحية الرصدية [ ن 14 ]0+0.1324(27)
189 أوس76113188.95814595(72)1931مستقر من الناحية الرصدية [ ن 15 ]3/2−0.1615(23)
189 متر أوس30.82(2) كيلو إلكترون فولت 19505.81(10) ساعة هو - هي189 أوس9/2−
190 أوس76114189.95844544(70)1931مستقر من الناحية الرصدية [ ن 16 ]0+0.2626(20)
190 متر أوس1 705 .7(1) كيلو إلكترون فولت 19509.86(3) دقيقة هو - هي190 أوس10-
191 أوس76115190.96092811(71)194014.99(2) د β 191 Ir9/2−
191 مترًا من أوس74.382(3) كيلو إلكترون فولت 195213.10(5) ساعة هو - هي191 أوس3/2−
192 أوس76116191.9614788(25)1931مستقر من الناحية الرصدية [ ن 17 ]0+0.4078(32)
192m1 Os2015.40 (11) كيلو إلكترون فولت 19735.94(9) ثانية هو - هي192 أوس10-
β ؟192 Ir
192 متر مربع أوس4580.3 (10) كيلو إلكترون فولت 2004205(7) ns هو - هي192 أوس(20+)
193 أوس76117192.9641496(25)194029.830(18) ساعة β 193 Ir3/2−
193 مترًا من الأوزون315.6(3) كيلو إلكترون فولت 2011121(28) ns هو - هي193 أوس(9/2−)
194 أوس76118193.9651794(26)19516.0(2) ص β 194 Ir0+
195 أوس76119194.968318(60)19576.5(11) دقيقة β 195 Ir(3/2−)
195 متر أوس427.8(3) كيلو إلكترون فولت 201247(3) s هو - هي195 أوس(13/2+)
β ؟195 Ir
196 أوس76120195.969643(43)197734.9(2) دقيقة β 196 Ir0+
197 أوس76121196.97308(22)#200393(7) s β 197 Ir5/2−#
198 أوس76122197.97466(22)#2008125(28) ثانية β 198 Ir0+
199 أوس76123198.97824(22)#20086(3) s β 199 Ir5/2−#
200 أوس76124199.98009(32)#20117(4) s β 200 إي آر0+
201 أوس76125200.98407(32)#20113# ثانية  [>300 نانوثانية]β ؟201 Ir1/2−#
202 أوس76126201.98655(43)#20122# ثانية  [>300 نانوثانية]β ؟202 Ir0+
203 أوس76127202.99220(43)#2012300# مللي ثانية  [>300 نانو ثانية]β ؟203 Ir9/2+#
β 202 Ir
رأس وتذييل هذا الجدول:
  1. m Osنظير 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. نصف العمر بالخط العريض - شبه مستقر، نصف العمر أطول من عمر الكون . 
  5. أنماط التحلل:
    المفوضية الأوروبية:التقاط الإلكترون
    هو - هي:التحول المتماثل
    ص:انبعاث البروتون
  6. رمز مائل غامق كعلامة ابنة منتج الابنة مستقر تقريبًا. 
  7. رمز غامق كعلامة فرعية المنتج الفرعي مستقر. 
  8. () قيمة الدوران - تشير إلى الدوران مع وسائط التعيين الضعيفة. 
  9. # القيم المميزة بـ # ليست مستمدة بشكل كامل من البيانات التجريبية، ولكنها مستمدة جزئيًا على الأقل من اتجاهات النوى المجاورة (TNN). 
  10. 1 2 نظير مشع بدائي
  11. يُفترض أيضًا أن يخضع لتحلل β + β + إلى 184 واط
  12. 1 2 يستخدم في التأريخ بالرينيوم والأوزميوم
  13. يُعتقد أنه يخضع لتحلل ألفا إلى 183 واط بنصف عمر يزيد عن 3.2 × 10^ 15  سنة
  14. يُعتقد أنه يخضع لتحلل ألفا إلى 184 واط بنصف عمر يزيد عن 3.3 × 10^ 18  سنة
  15. يُعتقد أنه يخضع لتحلل ألفا إلى طاقة 185 واط بنصف عمر يزيد عن 3.3 × 10^ 15  سنة
  16. يُعتقد أنه يخضع لتحلل ألفا إلى 186 واط بنصف عمر يزيد عن 1.2 × 10^ 19  سنة
  17. يُعتقد أن هذا العنصر يخضع لتحلل ألفا إلى 188W أو تحلل بيتا - بيتا- إلى192Pt بنصف عمر يزيد عن 5.3 × 10^ 19 سنة 

انظر أيضاً

منتجات أخرى غير الأوزميوم

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: الأوزميوم" . CIAAW . 1991.
  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 (2022-05-04). "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. ^ فليجنهايمر ، خوان (2014). "لغز اختفاء النظائر" . ريفيستا الظاهري دي كيميكا . 6 (4): 1139-1142 . دوى : 10.5935 / 1984-6835.20140073 .
  5. 1 2 3 4 5 بيوكر-إهرنبرينك، ب.؛ رافيزا، ج. (2000). "سجل نظائر الأوزميوم البحري". تيرا نوفا . 12 (5): 205-219 . Bibcode : 2000TeNov..12..205P . doi : 10.1046/j.1365-3121.2000.00295.x . S2CID 12486288 . 
  6. 1 2 إيسر، برادلي ك.؛ توريكيان، كارل ك. (1993). "التركيب النظائري للأوزميوم في القشرة القارية" . مجلة جيوكيميكا إت كوزموكيميكا أكتا . 57 (13): 3093-3104 . Bibcode : 1993GeCoA..57.3093E . doi : 10.1016/0016-7037(93)90296-9 .
  7. هاوري، إريك هـ. (2002). " نظائر الأوزميوم وحمل الوشاح" (ملف PDF) . المعاملات الفلسفية: العلوم الرياضية والفيزيائية والهندسية . 360 (1800): 2371-2382 . Bibcode : 2002RSPTA.360.2371H . doi : 10.1098 / rsta.2002.1073 . JSTOR 3558902. PMID 12460472. S2CID 18451805 .   
  8. لوري، كريستوفر؛ مورغان، جوانا ؛ غوليك، شون؛ برالاور، تيموثي؛ كريستيسون، غيل (2019). "وجهات نظر الحفر المحيطي حول تأثيرات النيازك" . علم المحيطات . 32 (1): 120-134 . Bibcode : 2019Ocgpy..32a.120L . doi : 10.5670/oceanog.2019.133 .
  9. سيلبي، د.؛ كريسر، ر. أ. (2005). "التأريخ الإشعاعي المباشر لرواسب الهيدروكربونات باستخدام نظائر الرينيوم والأوزميوم" . مجلة ساينس . 308 (5726): 1293-1295 . Bibcode : 2005Sci...308.1293S . doi : 10.1126/science.1111081 . PMID 15919988. S2CID 41419594 .  
  10. 1 2 3 4 5 تشين، سي.؛ سيدويك، بي. إن.؛ شارما، إم. (2009). "وجود الأوزميوم الناتج عن الأنشطة البشرية في المطر والثلج يكشف عن تلوث جوي على نطاق عالمي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 106 (19): 7724-7728 . Bibcode : 2009PNAS..106.7724C . doi : 10.1073/pnas.0811803106 . PMC 2683094. PMID 19416862 .  
  11. بيترز، ستيفان تي إم؛ مونكر، كارستن؛ بيكر، هاري؛ شولز، توني (أبريل 2014). "كشف تحلل ألفا للأوزميوم -184 بواسطة التنجستن -180 المشع في النيازك: تحديد نصف العمر وجدوى استخدامه كمؤشر زمني جيولوجي". رسائل علوم الأرض والكواكب . 391 : 69-76 . Bibcode : 2014E & PSL.391...69P . doi : 10.1016/j.epsl.2014.01.030 .
  12. ^ كوك، ديفيد ل. كرويجر، توماس S .؛ ليا، إنغو؛ كلاين ، ثورستن (سبتمبر 2014). “الاختلافات الكونية 180 واط في النيازك وإعادة تقييم نظام الاضمحلال المحتمل 184 أوس – 180 واط”. Geochimica et Cosmochimica Acta . 140 : 160– 176. بيب كود : 2014GeCoA.140..160C . دوى : 10.1016/j.gca.2014.05.013 .
  13. كوك، ديفيد ل.؛ سميث، توماس؛ ليا، إنجو؛ هيلتون، كونور د.؛ ووكر، ريتشارد ج.؛ شونباخلر، ماريا (سبتمبر 2018). "زيادة 180 واط في نيازك الحديد IIAB: تحديد المكونات الكونية والإشعاعية والنووية" . رسائل علوم الأرض والكواكب . 503 : 29-36 . Bibcode : 2018E & PSL.503...29C . doi : 10.1016/j.epsl.2018.09.021 . PMC 6398611. PMID 30846884 .  
  14. 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 .
  15. مجموعة بيانات FRIB النووية. "مشروع اكتشاف النويدات، قاعدة بيانات النظائر" . doi : 10.11578/frib/2279152 .
  16. مجموعة بيانات FRIB النووية. "مشروع اكتشاف النوى، قاعدة بيانات النظائر" . doi : 10.11578/frib/2572219 .
  17. 1 2 بريسكو، أ.د.؛ بيج، ر.د.؛ أوسيتالو، ج.؛ وآخرون (2023). "مطيافية الاضمحلال عند خط تنقيط البروتونين: النشاط الإشعاعي للنظائر الجديدة 160 أوزميوم و 156 تنجستن" . رسائل الفيزياء ب . 47 (138310) 138310. Bibcode : 2023PhLB..84738310B . doi : 10.1016/j.physletb.2023.138310 . hdl : 10272/23933 .