Изотопы калия — разновидности химического элемента калия с разным количеством нейтронов в атомном ядре. Известны изотопы калия с массовыми числами от 33 до 59 (количество протонов 19, нейтронов от 14 до 40) и 5 ядерных изомеров.

Природный калий представляет собой смесь трех изотопов. Двух стабильных: 39K (изотопная распространённость 93,258 %) 41K (изотопная распространённость 6,730 %) И одного нестабильного, но с большим периодом полураспада: 40K (изотопная распространённость 0,012 %), период полураспада 1,25 лет. Благодаря радиоактивности 40K природный калий обладает удельной активностью около 31 кБк/кг. Самым долгоживущим из остальных радиоизотопов является 43K с периодом полураспада 22,3 часа.

Калий-40

40K распадается по одной из трех схем: Бета-распад: вероятность 89,28 %, дочерний изотоп стабильный 40Ca. Электронный захват: вероятность 10,72 %, дочерний изотоп стабильный 40Ar. Позитронный распад: вероятность 0,001 %, дочерний изотоп стабильный 40Ar. Значимость калия-40 определяется его определяющим вкладом в собственную радиоактивность биологических тканей, содержащих природный калий. Ввиду наличия калия-40 в теле человека природная радиоактивность человеческого организма составляет 4—5 кБк. Это примерно 80—85 % собственной радиоактивности организма. Оставшаяся часть обусловлена в основном изотопом 14С. Среднегодовая эффективная эквивалентная доза, получаемая человеком в результате распада калия-40 в тканях организма, составляет 0,18 мЗв.

Соотношение калия-40 и аргона-40 используется в абсолютного возраста минералов в геохронологии.

Таблица изотопов калия Символ нуклида Z(p) N(n) Масса изотопаДанные приведены по (а. е. м.) Период полураспадаДанные приведены по (T1/2)Канал распадаПродукт распада Спин и чётность ядра Распространённость изотопа в природе Диапазон изменения изотопной распространённости в природе Энергия возбуждения 31K 19 12 <10-11 с 3p 28S 32K 19 13 32,02265(43)# p 31Ar 1+# 32mK 950(100)# кэВ 4+# 33K 19 14 33,00756(21)# <25 нс p 32Ar 3/2+# 34K 19 15 33,99869(21)# <40 нс p 33Ar 1+#35K 19 1634,9880054(6)178(8) мс β+ (99,63%) 35Ar3/2+ β+, p (0,37%) 34Cl36K 19 1735,9813020(4)341(3) мс β+ (99,95%) 36Ar2+ β+, p (0,048%) 35Cl β+, α (0,0034%) 32S 37K 19 18 36,97337589(10) 1,2365(9) с β+ 37Ar 3/2+ 38K 19 19 37,96908112(21) 7,636(18) мин β+ 38Ar 3+ 38m1K 130,50(28) кэВ 924,46(14) мс β+ 38Ar 0+ 38m2K 3458,0(2) кэВ 21,95(11) мкс ИП 38K (7+) 39K 19 20 38,963706487(5)стабилен 3/2+ 0,932581(44)40K 19 2139,96399817(6)1,248(3)⋅109 лет β− (89,28%) 40Ca4−1,17(1)⋅10−4 ЭЗ (10,72%)40Ar β+ (0,001%) 40mK 1643,639(11) кэВ 336(12) нс ИП 40K 0+ 41K 19 22 40,961825258(4)стабилен 3/2+ 0,067302(44) 42K 19 23 41,96240231(11) 12,355(7) ч β− 42Ca 2− 43K 19 24 42,9607347(4) 22,3(1) ч β− 43Ca 3/2+ 43mK 738,30(6) кэВ 200(5) нс ИП 43K 7/2− 44K 19 25 43,9615870(5) 22,13(19) мин β− 44Ca 2− 45K 19 26 44,9606915(6) 17,8(6) мин β− 45Ca 3/2+ 46K 19 27 45,9619816(8) 105(10) с β− 46Ca 2− 47K 19 28 46,9616616(15) 17,50(24) с β− 47Ca 1/2+48K 19 2947,9653412(8)6,8(2) с β− (98,86%) 48Ca1− β−, n (1,14%) 47Ca49K 19 3048,9682108(9)1,26(5) с β−, n (86%) 48Ca(3/2+) β− (14%) 49Ca50K 19 3149,972380(8)472(4) мс β− (71%) 50Ca0− β−, n (29%) 49Ca 50mK 171,4(4) кэВ 125(40) нс ИП 50K (2−)51K 19 3250,975828(14)365(5) мс β−, n (65%) 50Ca3/2+ β− (35%) 51Ca52K 19 3351,98160(4)110(4) мс β−, n (74%) 51Ca2−# β− (23,7%) 52Ca β−, 2n (2,3%) 50Ca53K 19 3452,98680(12)30(5) мс β−, n (64%) 52Ca(3/2+) β− (26%) 53Ca β−, 2n (10%) 51Ca54K 19 3553,99463(64)#10(5) мс β− (>99,9%) 54Ca2−# β−, n (<.1%) 53Ca55K 19 3655,00076(75)#3# мс β− 55Ca3/2+# β−, n 54Ca56K 19 3756,00851(86)#1# мс β− 56Ca2−# β−, n 55Ca 57K 19 38 β− 57Ca 59KОткрытие этого изотопа не подтверждено. 19 40 β− 59Ca ← Изотопы аргона | Изотопы кальция →

Пояснения к таблице Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.

Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.

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 и ). 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

Категория:Изотопы калия