Isótopos del berilio

Isótopos del berilio ( _4Be )
Peso atómico estándar A r °(Be)
	9.012 1831 ± 0.000 0005; 9,0122 ± 0,0001 ( abreviado ) ;
	vista; hablar; editar;

El berilio ( _4Be ) tiene 11 isótopos conocidos y 3 isómeros conocidos , pero solo uno de estos isótopos (⁹
Ser
) es estable y un nucleido primordial . Como tal, el berilio se considera un elemento monoisotópico . También es un elemento mononucleídico , porque sus otros isótopos tienen vidas medias tan cortas que ninguno es primordial y su abundancia es muy baja ( el peso atómico estándar es9.012 1831 (5) ). El berilio es único por ser el único elemento monoisotópico con un número par de protones y un número impar de neutrones. Hay otros 25 elementos monoisotópicos, pero todos tienen números atómicos impares y un número par de neutrones.

De los 10 radioisótopos del berilio, los más estables son¹⁰
Ser
con una vida media de1.387(12) millones de años ^{[nb 1]} y⁷
Ser
con una vida media de53.22(6) d . Todos los demás radioisótopos tienen vidas medias inferiores15 s , la mayoría por debajo30 milisegundos . El isótopo menos estable es¹⁶
Ser
, con una vida media de650(130) yoctosegundos .

La relación neutrón-protón de 1:1 observada en los isótopos estables de muchos elementos ligeros (hasta el oxígeno y en elementos con número atómico par hasta el calcio ) se ve impedida en el berilio por la extrema inestabilidad de⁸
Ser
hacia la desintegración alfa , que se ve favorecida debido a la unión extremadamente fuerte de⁴
Él
núcleos. La vida media de la desintegración de⁸
Ser
es solo81,9(3,7) attosegundos .

El berilio no puede tener un isótopo estable con 4 protones y 6 neutrones debido a la relación neutrón-protón tan desequilibrada que existe en un elemento tan ligero. Sin embargo, este isótopo,¹⁰
Ser
, tiene una vida media de1,387(12) millones de años, ^{[nb 1]} lo que indica una estabilidad inusual para un isótopo ligero con un desequilibrio tan grande entre neutrones y protones. Otros posibles isótopos del berilio tienen desajustes aún más graves en el número de neutrones y protones y, por lo tanto, son aún menos estables.

Mayoría⁹
Ser
Se cree que el átomo de hidrógeno del universo se formó por nucleosíntesis de rayos cósmicos a partir de la espalación de rayos cósmicos en el período comprendido entre el Big Bang y la formación del Sistema Solar. Los isótopos⁷
Ser
, con una vida media de53.22(6) d , y¹⁰
Ser
Ambos son nucleidos cosmogénicos porque se forman en una escala de tiempo reciente en el Sistema Solar por espalación, ^[4] como¹⁴
do
.

Lista de isótopos

Nuclido ^{[n.° 1]}	O	norte	Masa isotópica ( Da ) ^[5]^{[n 2]}^{[n 3]}	Vida media ^[1] [ ancho de resonancia ]	Modo de decaimiento ^[1] ^{[n 4]}	Isótopo hija ^{[n.º 5]}	Giro y paridad ^[1] ^{[n 6]}	Abundancia isotópica
Nuclido ^{[n.° 1]}	Energía de excitación			Vida media ^[1] [ ancho de resonancia ]	Modo de decaimiento ^[1] ^{[n 4]}	Isótopo hija ^{[n.º 5]}	Giro y paridad ^[1] ^{[n 6]}	Abundancia isotópica
⁵ Ser ^{[n.º 7]}	4	1	5.039 87 (215) #		pág. ? ^{[número 8]}	⁴ Li ?	(1/2+)#
⁶ Ser	4	2	6.019 726 (6)	5.0(3) zs [91,6(5,6) keV ]	2p	⁴ Él	0+
⁷ Ser ^{[n.º 9]}	4	3	7.016 928 71 (8)	53.22(6)d	mi	⁷ Li	3/2−	Rastro ^{[n° 10]}
⁸ Ser ^{[n.º 11]}	4	4	8.005 305 10 (4)	81,9(3,7) como [5,58(25) eV ]	α ^{[nº 12]}	⁴ Él	0+
^{8 millones} Ser	16 626 (3) keV				alfa	⁴ Él	2+
⁹ Ser	4	5	9.012 183 06 (8)	Estable			3/2−	1
^9m Ser	14 390,3 (1,7) keV			1.25(10) como [367(30) eV ]			3/2−
¹⁰ Ser	4	6	10.013 534 69 (9)	1.387(12) × 10 ⁶ y ^{[número 1]}	β ⁻	¹⁰ B	0+	Rastro ^{[n° 10]}
¹¹ Ser ^{[n.º 13]}	4	7	11.021 661 08 (26)	13.76(7) s	β ⁻ (96,7(1)% )	¹¹ B	1/2+
					β ^- α (3,3(1)% )	⁷ Li
					β ⁻ p (0,0013(3)% )	¹⁰ Ser
^11m Ser	21 158 (20) keV			0,93(13) zs [500(75) keV ]	¿ESO ? ^{[n.° 8]}	¹¹ Ser ?	3/2−
¹² Ser	4	8	12.026 9221 (20)	21,46(5) ms	β ⁻ (99,50(3)% )	¹² B	0+
¹² Ser	4	8	12.026 9221 (20)	21,46(5) ms	β ⁻ n (0,50(3)% )	¹¹ B	0+
^{12 m} Ser	2251(1) keV			233(7) ns	ÉL	¹² Ser	0+
¹³ Ser	4	9	13.036 135 (11)	1.0(7) zs	¿n ? ^{[n 8]}	¹² Ser ?	(1/2−)
^{13 m} Ser	1500(50) keV						(5/2+)
¹⁴ Ser ^{[n.º 14]}	4	10	14.042 89 (14)	4,53(27) ms	β ⁻ n (86(6)% )	¹³ B	0+
					β ⁻ (>9,0(6,3)% )	¹⁴ B
					β ⁻ 2n (5(2)% )	¹² B
					β ^- t(0,02(1)% )	¹¹ Ser
					β ⁻ α (<0,004% )	¹⁰ Li
^{14 millones} Ser	1520(150) keV						(2+)
¹⁵ Ser	4	11	15.053 49 (18)	790(270) años	norte	¹⁴ Ser	(5/2+)
¹⁶ Ser	4	12	16.061 67 (18)	650(130) años [0,73(18) MeV ]	2n	¹⁴ Ser	0+
Encabezado y pie de página de esta tabla: vista

^ ^m Be – Isómero nuclear excitado .
^ ( ) – La incertidumbre (1 σ ) se da en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
^ # – Masa atómica marcada con #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de tendencias de la Superficie de Masa (TMS).
^ Modos de descomposición:
CE: Captura de electrones
ÉL: Transición isomérica
norte: Emisión de neutrones
pag: Emisión de protones
^ Símbolo en negrita como hija: el producto hija es estable.
^ ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
^ Este isótopo aún no ha sido observado; los datos proporcionados se infieren o estiman a partir de tendencias periódicas.
^ abc El modo de desintegración mostrado está permitido energéticamente, pero no se ha observado experimentalmente que ocurra en este nucleido.
^ Producido en la nucleosíntesis del Big Bang , pero no primordial, ya que todo se descompuso rápidamente a ⁷ Li
^ ab nucleido cosmogénico
^ Producto intermedio del proceso triple alfa en la nucleosíntesis estelar como parte del camino hacia la producción de ¹² C
^ También se considera a menudo fisión espontánea , ya que⁸
Ser
se divide en dos iguales⁴
Él
núcleos
^ Tiene 1 neutrón de halo
^ Tiene 4 neutrones de halo

Berilio-7

El berilio-7 es un isótopo con una vida media de 53,3 días que se genera de forma natural como un nucleido cosmogénico. ^[4] La velocidad a la que se forma el berilio-7 de vida corta⁷
Ser
La transferencia de calor del aire al suelo está controlada en parte por el clima.⁷
Ser
La desintegración en el Sol es una de las fuentes de neutrinos solares y el primer tipo detectado mediante el experimento de Homestake . Presencia de⁷
Ser
En los sedimentos se utiliza a menudo para establecer que son frescos, es decir, de menos de 3 a 4 meses de edad, o aproximadamente dos vidas medias de⁷
Ser
. ^[6]

La tasa de entrega de⁷
Ser
Del aire a la tierra en Japón ^[6]

Berilio-10

El berilio-10 tiene una vida media de1,39 × 10 ⁶ y , y se desintegra por desintegración beta en boro-10 estable con una energía máxima de 556,2 keV. ^[7]^[8] Se forma en la atmósfera de la Tierra principalmente por espalación de rayos cósmicos de nitrógeno y oxígeno. ^[9]^[10]^[11] ¹⁰ Be y su producto hijo se han utilizado para examinar la erosión del suelo , la formación del suelo a partir del regolito , el desarrollo de suelos lateríticos y la edad de los núcleos de hielo . ^[12] ¹⁰ Be es un isótopo significativo utilizado como medida de datos proxy para nucleidos cosmogénicos para caracterizar atributos solares y extrasolares del pasado a partir de muestras terrestres. ^[13]

Cadenas de desintegración

La mayoría de los isótopos de berilio dentro de las líneas de goteo de protones y neutrones se desintegran mediante desintegración beta y/o una combinación de desintegración beta y desintegración alfa o emisión de neutrones. Sin embargo,⁷
Ser
se desintegra únicamente por captura de electrones , un fenómeno al que se puede atribuir su vida media inusualmente larga. Cabe destacar que su vida media se puede reducir artificialmente en un 0,83 % mediante un encierro endoédrico ( ⁷ Be@C ₆₀ ). ^[14] También es anómalo⁸
Ser
, que se desintegra mediante desintegración alfa en⁴
Él
Esta desintegración alfa se considera a menudo fisión, lo que podría explicar su vida media extremadamente corta.

{\begin{array}{l}{}\\{\ce {^{5}_{4}Be->[{\ce {Desconocido}}]{^{4}_{3}Li }+{^{1}_{1}H}}}\\{\ce {^{6}_{4}Be->[5\ {\ce {zs}}]{^{4}_{ 2}Él}+{2_{1}^{1}H}}}\\{\ce {{^{7}_{4}Be}+e^{-}->[53.22\ {\ce { d}}]{^{7}_{3}Li}}}\\{\ce {^{8}_{4}Be->[81.9\ {\ce {as}}]{2_{2} ^{4}Él}}}\\{\ce {^{10}_{4}Be->[1.387\ {\ce {Ma}}]{^{10}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{11}_{4}Be->[13.76\ {\ce {s} }]{^{11}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{11}_{4}Be->[13.76\ {\ce {s}}]{ ^{7}_{3}Li}+{^{4}_{2}He}+e^{-}}}\\{\ce {^{12}_{4}Be->[21.46\ {\ce {ms}}]{^{12}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{12}_{4}Be->[21.46\ {\ce {ms}}]{^{11}_{5}B}+{^{1}_{0}n}+e^{-}}}\\{\ce {^{13}_{4} Be->[1\ {\ce {zs}}]{^{12}_{4}Be}+{^{1}_{0}n}}}\\{\ce {^{14}_ {4}Be->[4.53\ {\ce {ms}}]{^{13}_{5}B}+{^{1}_{0}n}+e^{-}}}\\ {\ce {^{14}_{4}Be->[4.53\ {\ce {ms}}]{^{14}_{5}B}+e^{-}}}\\{\ce {^{14}_{4}Be->[4.53\ {\ce {ms}}]{^{12}_{5}B}+{2_{0}^{1}n}+e^{-}}}\\{\ce {^{15}_{4} Ser ->[790\ {\ce {ys}}]{^{14}_{4}Be}+{^{1}_{0}n}}}\\{}{\ce {^{16 }_{4}Be->[650\ {\ce {ys}}]{^{14}_{4}Be}+{2_{0}^{1}n}}}\\{}\end {formación}}

Notas

^ abc Tenga en cuenta que NUBASE2020 utiliza el año tropical para convertir entre años y otras unidades de tiempo, no el año gregoriano . La relación entre años y otras unidades de tiempo en NUBASE2020 es la siguiente: 1 y = 365,2422 d = 31 556 926 s

Referencias

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[6] Be – Isómero nuclear excitado .

[8] ( ) – La incertidumbre (1 σ ) se da en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.

[TMS-9] # – Masa atómica marcada con #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de tendencias de la Superficie de Masa (TMS).

[10] Modos de descomposición:
CE: Captura de electrones
ÉL: Transición isomérica
norte: Emisión de neutrones
pag: Emisión de protones

[11] Símbolo en negrita como hija: el producto hija es estable.

[12] ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.

[unconfirmed-13] Este isótopo aún no ha sido observado; los datos proporcionados se infieren o estiman a partir de tendencias periódicas.

[decay_mode_1-14] El modo de desintegración mostrado está permitido energéticamente, pero no se ha observado experimentalmente que ocurra en este nucleido.

[15] Producido en la nucleosíntesis del Big Bang , pero no primordial, ya que todo se descompuso rápidamente a ⁷ Li

[t-16] ucleido cosmogénico

[17] Producto intermedio del proceso triple alfa en la nucleosíntesis estelar como parte del camino hacia la producción de ¹² C

[18] También se considera a menudo fisión espontánea , ya que⁸
Ser
se divide en dos iguales⁴
Él
núcleos

[19] Tiene 1 neutrón de halo

[20] Tiene 4 neutrones de halo

[tropical-4] Tenga en cuenta que NUBASE2020 utiliza el año tropical para convertir entre años y otras unidades de tiempo, no el año gregoriano . La relación entre años y otras unidades de tiempo en NUBASE2020 es la siguiente: 1 y = 365,2422 d = 31 556 926 s

[NUBASE2020-1] Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "La evaluación NUBASE2020 de las propiedades nucleares" (PDF) . Chinese Physics C . 45 (3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.

[2] "Pesos atómicos estándar: berilio". CIAAW . 2013.

[CIAAW2021-3] Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (4 de mayo de 2022). "Pesos atómicos estándar de los elementos 2021 (Informe técnico de la IUPAC)". Química pura y aplicada . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.

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CE:	Captura de electrones
ÉL:	Transición isomérica
norte:	Emisión de neutrones
pag:	Emisión de protones