Izotopoj de litio

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 

 Litio-4 

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 

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

 Litio-7 

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 

 Kolumno interŝanĝa apartigo 

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 

Litio estas varmigata al temperaturo de proksimume  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 

 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 

 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 
 Izotopaj masoj de Ame2003 pritakso de atomaj masoj  de G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault kaj O. Bersillon en Atomkerna Fiziko A729 (2003).
 Izotopaj komponaĵoj kaj normaj atomaj masoj de Atompezoj de la eroj. Recenzo 2000 (Teknika raporto de IUPAC). Pure Appl. Chem. Volumo. 75, No. 6, pp. 683–800, (2003) kaj Atomaj pezoj peviziitaj (2005) .
 Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. La Nubase2003 pritakso de atomkernaj kaj disfalaj propraĵoj , Nuc. Phys. 729, pp. 3–128 (2003).
 Nacia Atomkerna Datuma Centro, Brookhaven Nacia Laboratorio. Informo ekstraktita de la NuDat 2.1 datumbazo (ekstraktita en septembro de 2005).

Litio
Kategorio:Litio