Izotopoj de litio

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Saltu al: navigado, serĉo

Estas konataj 9 izotopoj de litio (Li) kaj nur du el ili, 6Li kaj 7Li, estas stabilaj.

Nature okazanta litio estas komponita el la du stabilaj izotopoj, kaj 7Li estas la pli abunda kun 92,5% de natura abundeco.

La norma atompezo estas 6,941(2) u.

Sep radioaktivaj izotopoj estas trovitaj, la plej stabila estas 8Li kun duoniĝotempo de 838 ms.

7Li estas unu el la denaskaj izotopoj produktitaj en praeksploda atomkernosintezo. Malgranda kvanto da 6Li estas ankaŭ produktata en steloj. Litiaj izotopoj frakciiĝas substance dum diversaj naturaj procezoj, inkluzivante mineralan formigon (kemia precipitado), metabolon kaj jonan interŝanĝon. Litia jono anstataŭas magnezion kaj feron en okedraj situoj en argilo, kaj tie 6Li estas preferata al 7Li, kun rezulta pliriĉigo je la malpeza izotopo en procezoj de hiperfiltrado kaj roka ŝanĝiĝo.

Izotopoj[redakti | redakti fonton]

Litio-4[redakti | redakti fonton]

Litio-4 enhavas 3 protonojn kaj unu neŭtronon. Ĝi estas la plej mallonge vivanta izotopo de litio. Ĝi disfalas per protona eligo kaj havas duoniĝotempon de 9,1×10-23 sekundoj. Ĝi povas esti formita kiel intera ero en iuj fuziaj reagoj.

Litio-6[redakti | redakti fonton]

Litio-6 estas valora kiel fonta materialo por produktado de tricio kaj kiel neŭtrona absorbanto en fuzio. Natura litio enhavas proksumume 7,5 % da litio-6. Grandaj kvantoj da litio-6 estas izotope frakciigitaj por uzo en atomkernaj armiloj.

Litio-7[redakti | redakti fonton]

La litio restanta de produktado de litio-6 estas riĉigita je litio-7. En ĉi-tiu substanco, la relativa 6Li-abundeco povas reduktiĝi per 80 % de ĝia normala valoro. Tiel la atompezo de ĉi-tia litio estas en limoj de 6,94 u kaj 6,99 u. Tiel, la izotopa komponaĵo de litio alte varias depende de ĝia fonto.

Litio-7 trovas uzon kiel komponanto de la solva litia fluorido en likvaĵo-fluoridaj atomkernaj reaktoroj). Ja, la granda neŭtrona absorba sekco de litio-6 (941 budoj por varmecaj neŭtronoj) kontraŭ la malgranda neŭtrona absorba sekco de litio-7 (0,045 budoj por varmecaj neŭtronoj) bezonatigas severan apartigon de izotopoj de litio por reaktora uzado.

Hidroksido de litio-7 estas uzata por alkalizo de la malvarmiga fluido en kunpremitaj akvaj reaktoroj.

Disigado de litio-6 kaj litio-7[redakti | redakti fonton]

Kolumno interŝanĝa apartigo[redakti | redakti fonton]

Litio-6 havas pli grandan afinecon por hidrargo ol litio-7. Kiam litio-hidrarga amalgamo estas en kontakto kun litia hidroksida solvaĵo, litio-6 preferas koncentriĝi en la amalgamo, kaj litio-7 en la hidroksido.

Ĉi-tio estas la bazo de la kolumna interŝanĝa apartiga maniero, en kiu kontraŭfluoj de amalgamo kaj hidroksido trapasas kaskadon de stadioj. La litio-6 preferas dissolviĝi en la hidrargo, dum kiam la litio-7 pli preferas flui kun la hidroksido.

Je la fundo de la kolumno, la litio riĉigita je litio-6 estas apartigita de la amalgamo, la hidrargo estas reakirita kaj reuzata. Je la supro, la litia hidroksida solvaĵo estas elektrolizata por liberigi frakcion riĉigitan je litio-7. La pliriĉigo ricevita per ĉi-tiu maniero varias kun la kolumna longo kaj la flua rapido.

Ĉi-tiu maniero donas hidrargan poluon pro perdo de la hidrargo en malŝparoj, disverŝoj kaj vaporiĝo.

Vakua distilado[redakti | redakti fonton]

Litio estas varmigata al temperaturo de proksimume 550 °C en vakuo. Litiaj atomoj forvaporiĝas de la likvaĵa surfaco kaj estas kolektataj sur malvarma surfaco situanta je kelkaj centimetroj super la likvaĵa surfaco. Pro tio, ke litio-6-atomoj havas pli grandan averaĝan liberan vojon, ili estas kolektataj prefere.

La teoria apartiga rendimento estas proksimume 8 %. Plurpaŝa procezo povas esti uzata por ricevi pli altajn gradojn de apartigo.

Tabelo[redakti | redakti fonton]

Izotopo Z(p) N(n) Izotopa maso (u) Duoniĝotempo Atomkerna
spino
Molea frakcio
de la izotopo
Limigoj de natura
variado
de la molea frakcio
Ekscita energio
4Li 3 1 4,02719(23) 9,1(9)×10-23 s [6,03 MeV] 2-
5Li 3 2 5,01254(5) 370(30)×10-24 s [~1,5 MeV] 3/2-
6Li 3 3 6,015122795(16) Stabila 1+ (4)] 0,07714 - 0,07225
7Li 3 4 7,01600455(8) Stabila 3/2- [0,9241(4)] 0,92275 - 0,92786
8Li 3 5 8,02248736(10) 840,3(9) ms 2+
9Li 3 6 9,0267895(21) 178,3(4) ms 3/2-
10Li 3 7 10,035481(16) 2,0(5)×10-21 s [1,2(3) MeV] (1-, 2-)
10m1Li 200(40) keV 3,7(15)×10-21 s 1+
10m2Li 480(40) keV 1,35(24)×10-21 s 2+
11Li 3 8 11,043798(21) 8,75(14) ms 3/2-
12Li 3 9 12,05378(107)# <10 ns

Notoj[redakti | redakti fonton]

  • Mallongigoj de duoniĝotempo estas: s=sekundo, ms=milisekundo, µs=mikrosekundo, ns=nanosekundo.
  • La precizeco de la izotopaj abundecoj kaj atompezo estas limigita per variadoj. La donitaj limigoj devus esti aplikeblaj al ĉiu normala surtera materialo.
  • Geologie esceptaj specimenoj estas konataj, en kiuj la izotopa komponaĵo estas ekster la raportita limigo. La necerteco en la atompezo povas superi la donitan valoron por ĉi-tiaj specimenoj.
  • Komerce haveblaj materialoj povas havi nekonatan aŭ neatentatan izotopan frakciigon. Konsiderindaj devioj de la donitaj maso kaj kunmeto povas okazi.
  • Valoroj markitaj per # estas ne pure derivitaj de eksperimentaj datumoj, sed almenaŭ parte de sistemaj tendencoj. Spinoj kun malfortaj asignaj argumentoj estas enmetitaj en krampojn.
  • Necertecoj estas donitaj en konciza formo en krampoj post la respektivaj lastaj ciferoj. Necertecaj valoroj signifas unu norman diferencon, escepte izotopan komponaĵon kaj norman atompezon de IUPAC kiuj uzas elvolvitajn necertecojn.
  • 11Li havas atomkernan haloon de du malforte ligitaj neŭtronoj, kiu eksplikas la gravan diferencon en la radiuso.

Eksteraj ligiloj[redakti | redakti fonton]


Izotopoj kaj izomeroj de kemiaj elementoj
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
*H *He
*Li *Be *B *C *N *O *F *Ne
*Na *Mg *Al *Si *P *S *Cl *Ar
*K *Ca *Sc *Ti *V *Cr *Mn *Fe *Co *Ni *Cu *Zn *Ga *Ge *As *Se *Br *Kr
*Rb *Sr *Y *Zr *Nb *Mo *Tc *Ru *Rh *Pd *Ag *Cd *In *Sn *Sb *Te *I *Xe
*Cs *Ba 1 *Hf *Ta *W *Re *Os *Ir *Pt *Au *Hg *Tl *Pb *Bi *Po *At *Rn
*Fr *Ra 2 *Rf *Db *Sg *Bh *Hs *Mt *Ds *Rg *Uub *Uut *Uuq *Uup *Uuh *Uus *Uuo
 
1 Lantanoidoj  *La *Ce *Pr *Nd *Pm *Sm *Eu *Gd *Tb *Dy *Ho *Er *Tm *Yb *Lu
2 Aktinoidoj  *Ac *Th *Pa *U *Np *Pu *Am *Cm *Bk *Cf *Es *Fm *Md *No *Lr