Isotop kalium

Kalium (₁₉K) memiliki 26 isotop yang diketahui dari ³¹K hingga ⁵⁷K, dengan pengecualian ³²K yang masih belum diketahui, serta laporan ⁵⁹K yang belum dikonfirmasi.^[2] Tiga dari isotop tersebut terjadi secara alami: dua bentuk stabil ³⁹K (93,3%) dan ⁴¹K (6,7%), serta sebuah radioisotop ⁴⁰K yang berumur sangat panjang (0,012%).

Isotop utama kalium

Iso­top Peluruhan kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk 39K 93,258% stabil 40K 0,012% 1,248(3)×109 thn β− 40Ca ε 40Ar β+ 40Ar 41K 6,730% stabil
Berat atom standar Ar°(K)	39,0983±0,0001 39,098±0,001 (diringkas)[1]
lihat bicara sunting

Isotop radioaktif ⁴⁰K yang terjadi secara alami meluruh dengan waktu paruh 1,248×10⁹ tahun. 89% dari peluruhan tersebut menjadi ⁴⁰Ca yang stabil melalui peluruhan beta, sementara 11% sisanya menjadi ⁴⁰Ar melalui penangkapan elektron atau emisi positron. ⁴⁰K memiliki waktu paruh terpanjang yang diketahui untuk setiap nuklida pemancar positron. Waktu paruh yang panjang dari radioisotop primordial ini disebabkan oleh transisi terlarang spin: ⁴⁰K has a spin nuklir 4, sedangkan kedua produk peluruhannya adalah isotop genap–genap dengan spin 0.

⁴⁰K terjadi dalam kalium alami dalam jumlah yang cukup sehingga kantong besar pengganti garam komersial kalium klorida dapat digunakan sebagai sumber radioaktif untuk demonstrasi di dalam kelas.^{[butuh rujukan] 40}K adalah sumber terbesar radioaktivitas alami pada hewan dan manusia yang sehat, bahkan lebih besar daripada ¹⁴C. Dalam tubuh manusia bermassa 70 kg, sekitar 4.400 inti ⁴⁰K meluruh per detik.^[3]

Peluruhan ⁴⁰K menjadi ⁴⁰Ar digunakan dalam penanggalan kalium-argon pada batuan. Mineral diberi tanggal dengan pengukuran konsentrasi kalium dan jumlah ⁴⁰Ar radiogenik yang telah terakumulasi. Biasanya, metode ini mengasumsikan bahwa batuan tidak mengandung argon pada saat pembentukan dan semua argon radiogenik berikutnya (yaitu, ⁴⁰Ar) dipertahankan.^{[butuh rujukan] 40}K juga telah banyak digunakan sebagai pelacak radioaktif dalam studi pelapukan.^{[butuh rujukan]}

Semua isotop kalium lainnya memiliki waktu paruh di bawah satu hari, sebagian besar di bawah satu menit. Yang paling tidak stabil adalah ³¹K, pemancar tiga proton yang ditemukan pada tahun 2019; waktu paruhnya diukur lebih pendek dari 10 pikodetik.^[4][5]

Berbagai isotop kalium telah digunakan untuk studi siklus nutrien karena kalium adalah makronutrien yang dibutuhkan untuk kehidupan.^{[butuh rujukan]}

Daftar isotop

Nuklida[6] [n 1]	Z	N	Massa isotop (Da)[7] [n 2][n 3]	Waktu paruh [n 4]	Mode peluruhan	Isotop anak [n 5]	Spin dan paritas [n 6][n 4]	Kelimpahan alami (fraksi mol)
	Energi eksitasi[n 4]							Proporsi normal	Rentang variasi
31K[4][5]	19	12		<10 pdtk	3p	28S
33K	19	14	33,00756(21)#	<25 ndtk	p	32Ar	3/2+#
34K	19	15	33,99869(21)#	<40 ndtk	p	33Ar	1+#
35K	19	16	34,9880054(6)	178(8) mdtk	β+ (99,63%)	35Ar	3/2+
					β+, p (0,37%)	34Cl
36K	19	17	35,9813020(4)	341(3) mdtk	β+ (99,95%)	36Ar	2+
					β+, p (0,048%)	35Cl
					β+, α (0,0034%)	32S
37K	19	18	36,97337589(10)	1,2365(9) dtk	β+	37Ar	3/2+
38K	19	19	37,96908112(21)	7,636(18) mnt	β+	38Ar	3+
38m1K	130,50(28) keV			924,46(14) mdtk	β+	38Ar	0+
38m2K	3458,0(2) keV			21,95(11) μdtk	IT	38K	(7+)
39K	19	20	38,963706487(5)	Stabil			3/2+	0,932581(44)
40K[n 7][n 8]	19	21	39,96399817(6)	1,248(3)×109 thn	β− (89,28%)	40Ca	4−	1,17(1)×10−4
					EC (10,72%)	40Ar
					β+ (0,001%)[8]
40mK	1643,639(11) keV			336(12) ndtk	IT	40K	0+
41K	19	22	40,961825258(4)	Stabil			3/2+	0,067302(44)
42K	19	23	41,96240231(11)	12,355(7) jam	β−	42Ca	2−
43K	19	24	42,9607347(4)	22,3(1) jam	β−	43Ca	3/2+
43mK	738,30(6) keV			200(5) ndtk	IT	43K	7/2−
44K	19	25	43,9615870(5)	22,13(19) mnt	β−	44Ca	2−
45K	19	26	44,9606915(6)	17,8(6) mnt	β−	45Ca	3/2+
46K	19	27	45,9619816(8)	105(10) dtk	β−	46Ca	2−
47K	19	28	46,9616616(15)	17,50(24) dtk	β−	47Ca	1/2+
48K	19	29	47,9653412(8)	6,8(2) dtk	β− (98,86%)	48Ca	1−
					β−, n (1,14%)	47Ca
49K	19	30	48,9682108(9)	1,26(5) dtk	β−, n (86%)	48Ca	(3/2+)
					β− (14%)	49Ca
50K	19	31	49,972380(8)	472(4) mdtk	β− (71%)	50Ca	0−
					β−, n (29%)	49Ca
50mK	171,4(4) keV			125(40) ndtk	IT	50K	(2−)
51K	19	32	50,975828(14)	365(5) mdtk	β−, n (65%)	50Ca	3/2+
					β− (35%)	51Ca
52K	19	33	51,98160(4)	110(4) mdtk	β−, n (74%)	51Ca	2−#
					β− (23,7%)	52Ca
					β−, 2n (2,3%)	50Ca
53K	19	34	52,98680(12)	30(5) mdtk	β−, n (64%)	52Ca	(3/2+)
					β− (26%)	53Ca
					β−, 2n (10%)	51Ca
54K	19	35	53,99463(64)#	10(5) mdtk	β− (>99,9%)	54Ca	2−#
					β−, n (<0,1%)	53Ca
55K	19	36	55,00076(75)#	3# mdtk	β−	55Ca	3/2+#
					β−, n	54Ca
56K	19	37	56,00851(86)#	1# mdtk	β−	56Ca	2−#
					β−, n	55Ca
57K[2][9]	19	38			β−	57Ca
59K[2][n 9]	19	40			β−	59Ca
Header & footer tabel ini:  view

1. ^mK – Isomer nuklir tereksitasi.
2. ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
3. # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
4. # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
5. Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
6. ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
7. Digunakan dalam penanggalan kalium-argon
8. Radionuklida primordial
9. Penemuan isotop ini belum dikonfirmasi

Lihat pula

• Dosis ekuivalen pisang

Referensi

1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
2. Tarasov, O.B. (2017). "Production of very neutron rich isotopes: What should we know?".
3. "Radioactive Human Body". Diakses tanggal 4 Juli 2022.
4. "A peculiar atom shakes up assumptions of nuclear structure". Nature. 573 (7773): 167. 6 September 2019. Bibcode:2019Natur.573T.167.. doi:10.1038/d41586-019-02655-9 . PMID 31506620.
5. Kostyleva, D.; et al. (2019). "Towards the Limits of Existence of Nuclear Structure: Observation and First Spectroscopy of the Isotope ³¹K by Measuring Its Three-Proton Decay". Physical Review Letters. 123 (9): 092502. arXiv:1905.08154 . Bibcode:2019PhRvL.123i2502K. doi:10.1103/PhysRevLett.123.092502. PMID 31524489.
6. Waktu paruh, mode peluruhan, spin nuklir, dan komposisi isotop bersumber dari:
   Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S. (2017). "The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
7. Wang, M.; Audi, G.; Kondev, F. G.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Xu, X. (2017). "The AME2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references" (PDF). Chinese Physics C. 41 (3): 030003–1—030003–442. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030003.
8. Engelkemeir, D. W.; Flynn, K. F.; Glendenin, L. E. (1962). "Positron Emission in the Decay of K40". Physical Review. 126 (5): 1818. Bibcode:1962PhRv..126.1818E. doi:10.1103/PhysRev.126.1818.
9. Neufcourt, L.; Cao, Y.; Nazarewicz, W.; Olsen, E.; Viens, F. (2019). "Neutron drip line in the Ca region from Bayesian model averaging". Physical Review Letters. 122 (6): 062502–1–062502–6. arXiv:1901.07632 . Bibcode:2019PhRvL.122f2502N. doi:10.1103/PhysRevLett.122.062502. PMID 30822058.