Изотопы кремния

Перейти к навигацииПерейти к поиску

Изо́топы кре́мния — разновидности атомов (и ядер) химического элемента кремния, имеющие разное содержание нейтронов в ядре.

Природный кремний состоит из трёх стабильных изотопов 28Si, 29Si, 30Si с атомной концентрацией 92,205—92,241; 4,678—4,692 и 3,082—3,102 ат. % соответственно. Разброс концентрации обусловлен происхождением кремния из разных природных источников. Самым долгоживущим радиоизотопом кремния является 32Si с периодом полураспада 153 года.

Таблица изотопов кремния

Символ
нуклида		Z (p) N (n) Масса изотопа[1]
(а. е. м.) 		Период
полураспада[2]
(T1/2) 		Канал распада Продукт распада Спин и чётность
ядра[2]		Распространённость
изотопа в природе		Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Энергия возбуждения
22Si 14 8 22,03579(54)# 29(2) мс β+ (67,6 %) 22Al 0+
β+, p (32,4 %) 21Mg
23Si 14 9 23,02544(54)# 42,3(4) мс β+ (12 %) 23Al 3/2+#
β+, p (88 %) 21Mg
24Si 14 10 24,011535(21) 140(8) мс β+ (62,4 %) 24Al 0+
β+, p (37,6 %) 23Mg
25Si 14 11 25,004109(11) 220(3) мс β+ (64,8 %) 25Al 5/2+
β+, p (35,2 %) 24Mg
26Si 14 12 25,9923338(12) 2,2453(7) с β+26Al 0+
27Si 14 13 26,98670469(12) 4,15(4) с β+27Al5/2+
28Si 14 14 27,9769265350(5) стабилен0+ 0,92223(19) 0,92205-0,92241
29Si 14 15 28,9764946653(6) стабилен1/2+ 0,04685(8) 0,04678-0,04692
30Si 14 16 29,973770137(23) стабилен0+ 0,03092(11) 0,03082-0,03102
31Si 14 17 30,97536319(5) 157,36(26) мин β−31P3/2+
32Si 14 18 31,9741515(3) 153(19) года β−32P 0+ следовые количества[прим. 1]
33Si 14 19 32,9779770(8) 6,18(18) с β−33P (3/2+)
34Si 14 20 33,978575(15) 2,77(20) с β−34P 0+
34mSi 4256,1(4) kэВ <210 нс ИП 34Si (3−)
35Si 14 21 34,98455(4) 780(120) мс β− (94,74 %) 35P 7/2−#
36Si 14 22 35,98665(8) 450(60) мс β− (87,5 %) 36P 0+
β−, n (12,5 %) 35P
37Si 14 23 36,99295(12) 90(60) мс β− (83 %) 37P (7/2−)#
β−, n (17 %) 36P
38Si 14 24 37,99552(11) 90# мс [>1 мкс] β−, n 37P 0+
β−38P
39Si 14 25 39,00249(15) 47,5(20) мс β−39P 7/2−#
40Si 14 26 40,00583(37) 33,0(10) мс β−40P 0+
41Si 14 27 41,01301(60) 20,0(25) мс β−41P 7/2−#
42Si 14 28 42,01768(54)# 12,5(35) мс β−42P 0+
43Si 14 29 43,02480(64)# 15# мс [>260 нс] 3/2−#
44Si 14 30 44,03061(64)# 10# мс 0+
  1. ↑ Образуется при расщеплении аргона космическими лучами

Пояснения к таблице

  • Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов.
  • Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
  • Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада.
  • Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
  • Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

  1. ↑ Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.
  2. ↑ 1 2 Данные приведены по Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.Открытый доступ