Anexo:Isótopos de argón

El argón (Ar) posee veinticuatro isótopos que abarcan el rango comprendido entre el ³⁰Ar y el ⁵³Ar. Entre ellos, se encuentran tres isótopos estables (³⁶Ar, ³⁸Ar y ⁴⁰Ar) y un isómero nuclear, el ^32mAr. En la Tierra, el isótopo estable más común es el ⁴⁰Ar, con una abundancia natural del 99,6%. Los radioisótopos de argón más estables son el ³⁹Ar, el ⁴²Ar y el ³⁷Ar, con unos períodos de semidesintegración de 269 años, 32,9 años y 35,04 días, respectivamente. El resto de radioisótopos de argón tienen períodos de semidesintegración inferiores a dos horas, la mayoría inferiores a un minuto. El radioisótopo de argón más inestables es el ³⁰Ar, con un período de semidesintegración inferior a 20 ns.

El isótopo de potasio ⁴⁰K, presente en la naturaleza y que posee un período de semidesintegración de 1,248·10⁹ años, se desintegra originando ⁴⁰Ar estable (10,72%) mediante captura electrónica y emisión de positrones, y también se transforma en ⁴⁰Ca estable (89,28%) por desintegración beta. Estas propiedades y proporciones se utilizan para determinar la edad de materiales geológicos, a través de la técnica de datación potasio-argón.^[1]

El ⁴⁰Ar se encuentra atrapado en el seno de algunos materiales rocosos y puede liberarse por fusión, por trituración o por difusión. Casi todo el argón presente en la Tierra tiene su origen en la desintegración del ⁴⁰K, ya que la mayoría del argón terrestre es ⁴⁰Ar. En el Sol y, presumiblemente, en las nubes estelares primordiales, la composición isotópica del argón está dominada por la presencia de ³⁶Ar (aproximadamente el 85%), mientras que el 15% restante es mayoritariamente ³⁸Ar. De manera análoga, la composición isotópica estimada del argón en las atmósferas de los planetas exteriores es un 83,99% de ³⁶Ar, un 16,00% de ³⁸Ar y un 0,01% de ⁴⁰Ar.^[2]

En la atmósfera terrestre, el radioisótopo ³⁹Ar (período de semidesintegración de 269 años) es generado por la actividad de los rayos cósmicos sobre el ⁴⁰Ar. Bajo la superficie terrestre, el ³⁹Ar es producido a partir de ³⁹K mediante captura neutrónica o a paritr de la desintegración alfa del calcio. El contenido de ³⁹Ar en el argón natural es de (8,0±0,6)·10⁻¹⁶ g/g o (1,01±0,08) Bq/kg of ^{36, 38, 40}Ar.^[3] El contenido de ⁴²Ar (período de semidesintegración de 33 años) en la atmósfera terrestre es menor de 6·10^-21 partes por parte de ^{36, 38, 40}Ar.^[4]

En diciembre de 2013, se encontró ³⁶Ar en forma de hidruro de argón en el polvo cósmico asociado a la supernova de la Nebulosa del Cangrejo.^[5]^[6] Fue la primera detección de una molécula de un gas noble en el espacio exterior.^[5]^[6]

El ³⁷Ar es un radioisótopo sintético generado por captura de neutrones seguida de emisión de partículas alfa a partir del ⁴⁰Ca como resultado de las explosiones nucleares subterráneas. Su período de semidesintegración es de 35 días.^[1]

Tabla de isótopos

Símbolo del isótopo	Z(p)	N(n)	Masa del isótopo (u)	Período de semidesintegración	Desintegración^[7]^{[n 1]}	Isótopo generado^{[n 2]}	Espín nuclear	Composición isotópica representativa (fracción molar)	Rango de variación natural (fracción molar)
Símbolo del isótopo	Marco Asensio			Período de semidesintegración	Desintegración^[7]^{[n 1]}	Isótopo generado^{[n 2]}	Espín nuclear	Composición isotópica representativa (fracción molar)	Rango de variación natural (fracción molar)
³⁰Ar	18	12	30.02156(32)#	<20 ns	p	²⁹Cl	0
³¹Ar	18	13	31.01212(22)#	14.4(6) ms	ß⁺, p (55.0%)	³⁰S	(+5/2)#
					ß⁺ (40.4%)	³¹Cl
					ß⁺, 2p (2.48%)	²⁹P
					ß⁺, 3p (2.1%)	²⁸Si
³²Ar	18	14	31.9976380(19)	98(2) ms	ß⁺ (56.99%)	³²Cl	0
³²Ar	18	14	31.9976380(19)	98(2) ms	ß⁺, p (43.01%)	³¹S	0
^32mAr	5600(100) keV			Desoconocido			-5#
³³Ar	18	15	32.9899257(5)	173.0(20) ms	ß⁺ (61.35%)	³³Cl	+1/2
³³Ar	18	15	32.9899257(5)	173.0(20) ms	ß⁺, p (38.65%)	³²S	+1/2
³⁵Ar	18	17	34.9752576(8)	1.775(4) s	ß⁺	³⁵Cl	+3/2
³⁴Ar	18	16	33.9802712(4)	844.5(34) ms	ß⁺	³⁴Cl	0
³⁶Ar	18	18	Observacionalmente estable^{[n 3]}			0	0.003336(4)
³⁷Ar	18	19	36.96677632(22)	35.04(4) d	CE	³⁷Cl	+3/2
³⁸Ar	18	20	37.9627324(4)	Estable			0	6.29(1)·10⁻⁴
³⁹Ar^{[n 4]}	18	21	38.964313(5)	269(3) a	ß^-	³⁹K	-7/2	Trazas^{[n 5]}
⁴⁰Ar	18	22	39.9623831225(29)	Estable			0	0.996035(4)^{[n 6]}
⁴¹Ar	18	23	40.9645006(4)	109.61(4) min	ß^-	⁴¹K	-7/2
⁴²Ar	18	24	41.963046(6)	32.9(11) a	ß^-	⁴²K	0	Trazas
⁴³Ar	18	25	42.965636(6)	5.37(6) min	ß^-	⁴³K	(-5/2)
⁴⁴Ar	18	26	43.9649240(17)	11.87(5) min	ß^-	⁴⁴K	0
⁴⁵Ar	18	27	44.9680400(6)	21.48(15) s	ß^-	⁴⁵K	(-1/2,-3/2,-5/2)
⁴⁶Ar	18	28	45.96809(4)	8.4(6) s	ß^-	⁴⁶K	0
⁴⁷Ar	18	29	46.97219(11)	1.23(3) s	ß^- (99%)	⁴⁷K	-3/2#
⁴⁷Ar	18	29	46.97219(11)	1.23(3) s	ß^-, n (1%)	⁴⁶K	-3/2#
⁴⁸Ar	18	30	47.97454(32)#	0.48(40) s	ß^-	⁴⁸K	0
⁴⁹Ar	18	31	48.98052(54)#	170(50) ms	ß^-	⁴⁹K	-3/2#
⁵⁰Ar	18	32	49.98443(75)#	85(30) ms	ß^-	⁵⁰K	0
⁵¹Ar	18	33	50.99163(75)#	0# ms [>200 ns]	ß^-	⁵¹K	-3/2#
⁵²Ar	18	34	51.99678(97)#	10# ms	ß^-	⁵²K	0
⁵³Ar	18	35	53.00494(107)#	3# ms	ß^-	⁵³K	(-5/2)#
⁵³Ar	18	35	53.00494(107)#	3# ms	ß^-, n	⁵²K	(-5/2)#

↑ Abreviaturas:
p: Emisión de protones
n: Emisión de neutrones
CE: Captura electrónica
↑ En negrita los isótopos estables.
↑ Se cree que se produce una doble captura electrónica hasta generar ³⁶S (teóricamente, es el núclido inestable más ligero en el que no se han observado evidencias de radiactividad).
↑ Utilizado en datación argón-argón.
↑ Núclido cosmogénico.
↑ Generado a partir del ⁴⁰K en rocas. Estas proporciones corresponden a la Tierra. La abundancia cósmica es mucho menos que la del ³⁶Ar.

Notas

Los valores marcados con # no se han obtenido a partir de datos puramente experimentales, sino que en parte se han deducido de las tendencias sistemáticas observadas. Los valores de espín que han sido asignados con una certeza baja se indican entre paréntesis.

Las incertidumbres se han indicado de forma concisa entre paréntesis detrás de los últimos dígitos correspondientes. Los valores de incertidumbre indicados se corresponden a una vez la desviación estándar, excepto para la composición isotópica y la masa atómica estándar que se han obtenido de la IUPAC, que expresa las incertidumbres en forma expandida.

Referencias

↑ ^a ^b «⁴⁰Ar/³⁹Ar dating and errors». Archivado desde el original el 9 de mayo de 2007. Consultado el 8 de octubre de 2015.
↑ Cameron, A. G. W. (1973). «Elemental and Isotopic Abundances of the Volatile Elements in the Outer Planets». Space Science Reviews 14 (34): 392-400. |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)
↑ Benetti, P. (2007). «Measurement of the specific activity of ³⁹Ar in natural argon». Nuclear Instruments and Methods A 574: 83. |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)
↑ Ashitkov, V. D. (1998). «New experimental limit on the ⁴²Ar content in the Earth's atmosphere». Nuclear Instruments and Methods A 416: 179. |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)
↑ ^a ^b Quenqua, Douglas (2012). «Noble Molecules Found in Space». The New York Times. Consultado el 8 de octubre de 2015.
↑ ^a ^b Barlow, M. J. (2013). «Detection of a Noble Gas Molecular Ion, ³⁶ArH+, in the Crab Nebula». Science 342 (6164): 1343-1345. |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)
↑ European Atomic Energy Community (ed.). «Nucleonica». Consultado el 5 de agosto de 2011.

Masas isotópicas tomadas de Audi, G.; Wapstra, A. H.; Thibault, C. (2003). «The Ame2003 Atomic mass evaluation (II)». Nuclear Physics A 729: 337-676. Consultado el 5 de agosto de 2011.
Composiciones isotópicas y masas atómicas estandarizadas tomadas de:
- de Laeter, J. R.; Böhlke, J. K.; de Bièvre, P.; Hidaka, H.; Peiser, H. S.; Rosman, K. J. R.; Taylor, P. D. P. (2003). «Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)». Pure and Applied Chemistry 75 (6): 683-800. doi:10.1351/pac200375060683. Consultado el 5 de agosto de 2011.
- Wieser, M. E. (2006). «Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)». Pure and Applied Chemistry 78 (11): 2051-2066. Consultado el 5 de agosto de 2011.
Datos de períodos de semidesintegración, espín e isómeros seleccionados de las siguientes fuentes:
- Audi, G.; Wapstra, A. H.; Thibault, C.; Blachot, C.; Bersillon, O. (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3-128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Consultado el 5 de agosto de 2011.
- Brookhaven National Laboratory (ed.). «National Nuclear Data Center». Consultado el 5 de agosto de 2011.
- Holden, N. E. «11». CRC Handbook of chemistry and physics (85ª edición edición). ISBN 978-0849304859. |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)

Isótopos de cloro Más liviano	Isótopos de argón	Isótopos de potasio Más pesado
Isótopos de los elementos · Tabla de núclidos

[8] Abreviaturas:
p: Emisión de protones
n: Emisión de neutrones
CE: Captura electrónica

[9] En negrita los isótopos estables.

[10] Se cree que se produce una doble captura electrónica hasta generar ³⁶S (teóricamente, es el núclido inestable más ligero en el que no se han observado evidencias de radiactividad).

[11] Utilizado en datación argón-argón.

[12] Núclido cosmogénico.

[13] Generado a partir del ⁴⁰K en rocas. Estas proporciones corresponden a la Tierra. La abundancia cósmica es mucho menos que la del ³⁶Ar.

[GEO-1] «⁴⁰Ar/³⁹Ar dating and errors». Archivado desde el original el 9 de mayo de 2007. Consultado el 8 de octubre de 2015.

[BB-2] Cameron, A. G. W. (1973). «Elemental and Isotopic Abundances of the Volatile Elements in the Outer Planets». Space Science Reviews 14 (34): 392-400. |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)

[CC-3] Benetti, P. (2007). «Measurement of the specific activity of ³⁹Ar in natural argon». Nuclear Instruments and Methods A 574: 83. |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)

[DD-4] Ashitkov, V. D. (1998). «New experimental limit on the ⁴²Ar content in the Earth's atmosphere». Nuclear Instruments and Methods A 416: 179. |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)

[EE-5] Quenqua, Douglas (2012). «Noble Molecules Found in Space». The New York Times. Consultado el 8 de octubre de 2015.

[FF-6] Barlow, M. J. (2013). «Detection of a Noble Gas Molecular Ion, ³⁶ArH+, in the Crab Nebula». Science 342 (6164): 1343-1345. |fechaacceso= requiere |url= (ayuda)

[7] European Atomic Energy Community (ed.). «Nucleonica». Consultado el 5 de agosto de 2011.

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