Изотопи на калциумот

Калциумот (Ca) има 26 познати изотопи, кои се движат од Ca до Ca. Постојат пет стабилни изотопи (Ca, Ca, Ca, Ca и Ca), плус еден изотоп (Ca) со толку долг полураспад што е стабилен за сите практични цели. Најзастапениот изотоп, Ca, како и ретките Ca, се теоретски нестабилни на енергетска основа, но нивното распаѓање не е забележано. Калциумот има и космоген изотоп, Ca, со полураспад од 99.400 години. За разлика од космогените изотопи кои се произведуваат во воздухот, Ca се произведува со неутронско активирање од Ca. Најголем дел од неговото производство е во горниот дел на почвата, каде што космогениот неутронски флукс е сè уште доволно силен. Ca добил големо внимание во ѕвездените иследувања бидејќи се распаѓа до K, што е критичен показател за аномалии на Сончевиот Систем. Најстабилни вештачки изотопи се Ca со полураспад од 163 денови и Ca со полураспад од 4,5 денови. Сите други изотопи на калциум имаат полураспад од минути или помалку.
Стабилниот Ca содржи околу 97% од природниот калциум и главно се создава со нуклеосинтеза кај големите ѕвезди. Слично на Ar, сепак, некои атоми од Ca се радиогени, создадени преку радиоактивното распаѓање на K. Додека Калиум-аргонското датирање се користело интензивно во геолошките науки, распространетоста на Ca во природата првично ја попречило пролиферацијата на датирањето со K-Ca во раните иследувања, со само неколку студии во 20 век. Современите техники кои користат сè попрецизни техники за топлинска јонизација (ТТЈ) и мулти-колекционерски колекторски ќелии со индуктивно поврзана плазма масна спектрометрија (CC-MC-ICP-MS), сепак, се користени за успешно датирање на возраста на K-Ca, како и за одредување на најниската К- загуба долната континентална кора и за придонесите на калциум за следење на изворите од различни геолошки резервоари слични на Rb-Sr.
Стабилните изотопски варијации на калциумот (најчесто Ca/ Ca или <sup>44</sup>Ca/ <sup>42</sup>Ca, означени како „δ Ca“ и „δ Ca“ во делта нотација) се исто така широко користени низ природните науки за голем број употреби, кои се движат од рано определување на времето на остеопороза до квантификација на вулкански избув Други употреби вклучуваат: квантифицирање на ефикасноста на секвестрација на јаглерод во местата за инјектирање на CO<sub>2</sub> и разбирање на закиселувањето на океаните, истражување и на сеприсутните и на ретките магматски процеси, како што се формирање на гранити и карбонатити, следење на современите и древни динамички мрежи, оценување на практиките на одвикнување кај древните луѓе. .
1 Список на изотопи
Ca, 20, 15, 35.00557(22)#, 25.7(2) ms, β, p (95.8%), Ar, 1/2+#
β, 2p (4.2%), Cl
β (rare), K
Ca, 20, 16, 35.993074(43), 100.9(13) ms, β, p (51.2%), Ar, 0+
β (48.8%), K
Ca, 20, 17, 36.98589785(68), 181.0(9) ms, β, p (76.8%), Ar, 3/2+
β (23.2%), K
Ca, 20, 18, 37.97631922(21), 443.70(25) ms, β, K, 0+
Ca, 20, 19, 38.97071081(64), 860.3(8) ms, β, K, 3/2+
Ca, 20, 20, 39.962590850(22), Набљудувачки стабилен, 0+, 0.9694(16), 0.96933–0.96947
Ca, 20, 21, 40.96227791(15), 9.94(15)×10 y, ЕЗ, K, 7/2−, Trace
Ca, 20, 22, 41.95861778(16), Стабилен, 0+, 0.00647(23), 0.00646–0.00648
Ca, 20, 23, 42.95876638(24), Стабилен, 7/2−, 0.00135(10), 0.00135–0.00135
Ca, 20, 24, 43.95548149(35), Стабилен, 0+, 0.0209(11), 0.02082–0.02092
Ca, 20, 25, 44.95618627(39), 162.61(9) d, β, Sc, 7/2−
Ca, 20, 26, 45.9536877(24), Набљудувачки стабилен, 0+, 4×10, 4×10–4×10
Ca, 20, 27, 46.9545411(24), 4.536(3) d, β, Sc, 7/2−
Ca, 20, 28, 47.952522654(18), 5.6(10)×10 y, ββ, Ti, 0+, 0.00187(21), 0.00186–0.00188
Ca, 20, 29, 48.95566263(19), 8.718(6) min, β, Sc, 3/2−
Ca, 20, 30, 49.9574992(17), 13.45(5) s, β, Sc, 0+
Ca, 20, 31, 50.96099566(56), 10.0(8) s, β, Sc, 3/2−
β, n?, Sc
Ca, 20, 32, 51.96321365(72), 4.6(3) s, β (>98%), Sc, 0+
β, n (<2%), Sc
Ca, 20, 33, 52.968451(47), 461(90) ms, β (60%), Sc, 1/2−#
β, n (40%), Sc
Ca, 20, 34, 53.972989(52), 90(6) ms, β, Sc, 0+
β, n?, Sc
β, 2n?, Sc
Ca, 20, 35, 54.97998(17), 22(2) ms, β, Sc, 5/2−#
β, n?, Sc
β, 2n?, Sc
Ca, 20, 36, 55.98550(27), 11(2) ms, β, Sc, 0+
β, n?, Sc
β, 2n?, Sc
Ca, 20, 37, 56.99296(43)#, 8# ms [>620 ns], β?, Sc, 5/2−#
β, n?, Sc
β, 2n?, Sc
Ca, 20, 38, 57.99836(54)#, 4# ms [>620 ns], β?, Sc, 0+
β, n?, Sc
β, 2n?, Sc
Ca, 20, 39, 59.00624(64)#, 5# ms [>400 ns], β?, Sc, 5/2−#
β, n?, Sc
β, 2n?, Sc
Ca, 20, 40, 60.01181(75)#, 2# ms [>400 ns], β?, Sc, 0+
β, n?, Sc
β, 2n?, Sc
2 Калциум-48
Калциум-48 е двојно волшебно јадро со 28 неутрони; невообичаено богато со неутрони за лесно првобитно јадро. Се распаѓа преку двојно бета распаѓање со исклучително долг полураспад од околу 6,4×10 години, иако еднократното бета распаѓање е исто така теоретски можно. Ова распаѓање може да се анализира со моделот јадрениот слоест модел и е поенергично (4.27 MeV ) од кое било друго двојно бета распаѓање. Може да се употреби и како претходник за богати со неутрони и супертешки јадра.
3 Калциум-60
Калциум-60 е најтешкиот познат изотоп според податоци од 2020 година. Прво забележано во 2018 година во Рикен заедно со Ca и седум изотопи на други елементи, неговото постоење сугерира дека има дополнителни парни ''N'' изотопи на калциум до најмалку Ca, додека Ca е веројатно последниот врзан изотоп со непарен ''N.'' Претходните предвидувања процениле дека линијата за капнување на неутроните ќе се појави на Ca, со Ca неврзани.
Во регионот богат со неутрони, ''N'' = 40 станува волшебен број, така што Ca на почетокот се сметал за веројатно двојно волшебно јадро, како што е забележано за изотонот Ni. Сепак, последователните спектроскопски мерења на блиските нуклиди Ca, Ca и Ti, наместо тоа предвидуваат дека треба да лежи на островот на инверзија за кој е познато дека постои околу Cr.