Ізотопи натрію

Існує 20 ізотопів натрію, починаючи з ¹⁷
Na до ³⁹
Na (за винятком досі невідомих ³⁶Na та ³⁸Na),^[1] та п’яти ізомерів (два на ²²
Na і по одному для ²⁴
Na, ²⁶
Na і ³²
Na). ²³
Na є єдиним стабільним(інші мови) (і єдиним первинним) ізотопом. Він вважається моноізотопним елементом і має стандартну атомну вагу(інші мови) 22,98976928(2) а.о.м. Натрій має два радіоактивних космогенних ізотопи ( ²²
Na з періодом напіврозпаду 2,6019(6) років;^{[nb 1]} і ²⁴
Na з періодом напіврозпаду 14,9560(15) годин). За винятком цих двох ізотопів, усі інші ізотопи мають період напіврозпаду менше хвилини, більшість – менше секунди. Найкоротший період напірозпаду ¹⁸
Na 1,3(4) секунд (хоча період напіврозпаду так само незв’язаного ¹⁷Na не вимірюється).

Опромінення нейтронним випромінюванням (наприклад, внаслідок ядерної аварії критичності) перетворює деякі стабільні ²³
Na (у формі іона Na⁺) у плазмі крові людини до ²⁴
Na. Вимірюючи концентрацію цього ізотопу, можна розрахувати дозу нейтронного випромінювання для жертви.

²²
Na - ізотоп, що випромінює позитрони, з надзвичайно довгим періодом напіврозпаду. Використовується для створення тестових об'єктів і точкових джерел для позитрон-емісійної томографії.

Список ізотопів

Символ ізотопу	Z(p)	N(n)	Маса ізотопу (u)[n 1][n 2][2]	Період напіврозпаду[n 3][3]	Типи розпаду[n 4][3]	Дочірні ізотопи[n 5]	Спін і парність ядра[n 6][n 7][3]	Поширеність ізотопу в природі (мольна частка)[3]
17Na	11	6	17,037270(60)		p	16Ne	(1/2+)
18Na	11	7	18,02688(10)	1,3(4) зс	p ?[n 8]	17Ne	1−#
19Na	11	8	19,013880(11)	> 1 ас	p	18Ne	(5/2+)
20Na	11	9	20,0073543(12)	447,9(2.3) мс	β+ (75.0(4)%)	20Ne	2+
					β+α (25.0(4)%)	16O
21Na	11	10	20,99765446(5)	22,4550(54) с	β+	21Ne	3/2+
22Na	11	11	21,99443742(18)	2,6019(6) р[nb 1]	β+ (90.57(8)%)	22Ne	3+	Сліди[n 9]
					ε (9.43(6)%)	22Ne
22m1Na	583,05(10) кеВ			243(2) нс	ІП	22Na	1+
22m2Na	657,.00(14) кеВ			19,6(7) пс	ІП	22Na	0+
23Na	11	12	22,9897692820(19)	Stable			3/2+	1
24Na	11	13	23,990963012(18)	14,9560(15) год	β−	24Mg	4+	Сліди[n 9]
24mNa	472,2074(8) кеВ			20,18(10) мс	ІП (99.95%)	24Na	1+
					β− (0.05%)	24Mg
25Na	11	14	24,9899540(13)	59,1(6) с	β−	25Mg	5/2+
26Na	11	15	25,992635(4)	1,07128(25) с	β−	26Mg	3+
26mNa	82,4(4) кеВ			4,35(16) мкс	ІП	26Na	1+
27Na	11	16	26,994076(4)	301(6) мс	β− (99.902(24)%)	27Mg	5/2+
					β−n (0.098(24)%)	26Mg
28Na	11	17	27,998939(11)	33,1(1,3) мс	β− (99.42(12)%)	28Mg	1+
					β−n (0.58(12)%)	27Mg
29Na	11	18	29,002877(8)	43,2(4) мs	β− (78%)	29Mg	3/2+
					β−n (22(3)%)	28Mg
					β−2n ?[n 10]	27Mg ?
30Na	11	19	30,009098(5)	45,9(7) мс	β− (70.2(2.2)%)	30Mg	2+
					β−n (28.6(2.2)%)	29Mg
					β−2n (1.24(19)%)	28Mg
					β−α (5.5(2)%×10−5)	26Ne
31Na	11	20	31,013147(15)	16,8(3) мс	β− (> 63.2(3.5)%)	31Mg	3/2+
					β−n (36.0(3.5)%)	30Mg
					β−2n (0.73(9)%)	29Mg
					β−3n (< 0.05%)	28Mg
32Na	11	21	32,020010(40)	12,9(3) мс	β− (66.4(6.2)%)	32Mg	(3−)
					β−n (26(6)%)	31Mg
					β−2n (7.6(1.5)%)	30Mg
32mNa[4]	625 кеВ			24(2) мкс	ІП	32Na	(0+,6−)
33Na	11	22	33,02553(48)	8,2(4) мс	β−n (47(6)%)	32Mg	(3/2+)
					β− (40.0(6.7)%)	33Mg
					β−2n (13(3)%)	31Mg
34Na	11	23	34,03401(64)	5,5(1.0) мс	β−2n (~50%)	32Mg	1+
					β− (~35%)	34Mg
					β−n (~15%)	33Mg
35Na	11	24	35,04061(72)#	1,5(5) мс	β−	35Mg	3/2+#
					β−n ?[n 10]	34Mg ?
					β−2n ?[n 10]	33Mg ?
37Na	11	26	37,05704(74)#	1# мс [> 1.5 мкс]	β− ?[n 10]	37Mg ?	3/2+#
					β−n ?[n 10]	36Mg ?
					β−2n ?[n 10]	35Mg ?
39Na[1]	11	28	39,07512(80)#	1# мс [> 400 нс]	β− ?[n 10]	39Mg ?	3/2+#
					β−n ?[n 10]	38Mg ?
					β−2n ?[n 10]	37Mg ?

1. ( ) — Похибка (1σ) наводиться в стислій формі в круглих дужках після відповідних останніх цифр.
2. 1.  — Атомна маса, позначена #: значення та невизначеність, отримані не з чисто експериментальних даних, а принаймні частково з тенденцій поверхні мас.
3. 1.  — Значення, позначені #, отримані не виключно з експериментальних даних, але принаймні частково з трендів сусідніх нуклідів.
4. Скорочення:
   ЕЗ: електронне захоплення
   ІП: ізомерний перехід
5. Жирним для стабільних ізотопів
6. 1.  — Значення, позначені #, отримані не виключно з експериментальних даних, але принаймні частково з трендів сусідніх нуклідів.
7. Спіни зі слабким оцінковим обґрунтуванням взяті в дужки.
8. Показаний шлях розпаду спостерігався, але його інтенсивність експериментально невідома.
9. Космогенний нуклід
10. Показаний шлях розпаду енергетично дозволений, але експериментально не спостерігався в цьому нукліді.

Натрій-22

Диск, що містить 1 мкКі натрію-22

Натрій-22 — радіоактивний ізотоп натрію, який зазнає позитронного розпаду до 22Ne з періодом напіврозпаду 2,6019(6) років. Він також широко використовується у спектроскопії анігіляції позитронів.^[5]

Натрій-23

Натрій-23 — ізотоп натрію з атомною масою 22,98976928. Це єдиний стабільний ізотоп(інші мови) натрію, а також єдиний первинний ізотоп. Через велику кількість натрію-23 використовується в ядерному магнітному резонансі в різних галузях досліджень, включаючи матеріалознавство та дослідження батарей.^[6] Релаксація натрію-23 має застосування у вивченні взаємодії катіонів і біомолекул, внутрішньоклітинного та позаклітинного натрію, транспорту іонів в батареях та квантової обробки інформації.^[7]

Натрій-24

Натрій-24 є радіоактивним і може бути створений із звичайного натрію-23 шляхом нейтронної активації. З періодом напіврозпаду 14,9560(15) год, ²⁴
Na розпадається до ²⁴
Mg випромінюванням електрона і двох гамма-променів.^[8][9]

Вплив інтенсивного нейтронного випромінювання на організм людини створює ²⁴
Na в плазмі крові. Вимірювання його кількості можна проводити для визначення поглиненої дози опромінення пацієнта.^[9]

Коли натрій використовується як теплоносій у реакторах-розмножувачах на швидких нейтронах, утворюється ²⁴
Na, який робить теплоносій радіоактивним. Коли ²⁴
Na розкладається, це спричиняє накопичення магнію в теплоносії. Оскільки період напіврозпаду короткий, ²⁴
Na частина теплоносія перестає бути радіоактивною протягом декількох днів після видалення з реактора. Витік гарячого натрію з первинного контуру може спричинити радіоактивні пожежі, оскільки він може спалахнути при контакті з повітрям (і вибухнути при контакті з водою). З цієї причини первинний контур охолодження знаходиться всередині захисної ємності.^[10]

Натрій був запропонований як оболонка для посоленої бомби, оскільки він перетворювався б на ²⁴
Na, що створить інтенсивне гамма-випромінювання протягом кількох днів.^[11][12]

Коментарі

1. Зауважте, що NUBASE2020 використовує тропічний рік для перетворення між роками та іншими одиницями часу, а не григоріанський рік. Відношення між роками та іншими одиницями часу в NUBASE2020 таке:1 y = 365.2422 d = 31 556 926 s