Стабильные изотопы

Стабильные изотопы — химические изотопы, не являющиеся радиоактивными (они не распадаются, хотя некоторые из них теоретически можно назвать нестабильными с чрезвычайно длительным периодом полураспада). Применяя данную терминологию, можно сказать, что человечеству известно 256 стабильных изотопов восьмидесяти элементов, которые имеют один и более стабильных изотопов. Около двух третей элементов имеют более одного стабильного изотопа. Один из элементов (олово) имеет десять стабильных изотопов.

Различные изотопы одного и того же элемента (стабильные или нестабильные) имеют похожие химические характеристики, и поэтому ведут себя почти одинаково в природе (заметным исключением является изотопы Водорода (см. тяжелая вода)). Разница в массе, связанная с разным количеством числа нейтронов, приводит к частичному разделению легких изотопов от тяжелых изотопов во время химических реакций и во время физических процессов, таких как диффузии и испарение. Этот процесс называется – разделение изотопов.

Например, разница в массе между двумя стабильными изотопами водорода, 1H (1 протон, нет нейтронов, также известный как протий) и 2Н (1 протон, один нейтрон, также известный как дейтерий) равна почти 100%. В силу этого, происходит значительное разделение этих изотопов.

Чаще всего анализируются такие стабильные изотопы как: кислород, углерод, азот, водород и сера. Эти изотопные системы изучаются уже на протяжении многих лет для того, чтобы исследовать изотопное разделение в природных системах, потому что их относительно легко измерить. Последние достижения в области масс-спектрометрии (например, многосоставный коллектор с индуктивно-связанной плазмой) теперь позволяют измерять тяжелые стабильные изотопы, такие как железо, медь, цинк, молибден и т. д.

Стабильные изотопы используются в ботанических и биологических исследованиях на протяжении многих лет. В настоящее время все большее количество стабильных изотопов играют неоценимо важную роль в экологических и биологических разработках (в основном углерод, азот и кислород), Некоторые ученые используют изотопы кислорода для воссоздания исторических атмосферных температур с целью изучения климата.

Большинство естественно-образованных изотопов стабильны, однако, несколько десятков из них радиоактивны с очень долгим периодом полураспада. Если период полураспада нуклида сравним или больше, чем возраст Земли (4.5 млрд. лет), то значительное их количество сохранилось с момента образования Солнечной системы (их называют первоначальными изотопами), и, таким образом, участвуют в формировании естественного состава химического элемента. Период полураспада легко обнаруживаемых существующих радиоизотопов, сохранившихся с момента формирования Солнечной системы, равен 700 млн. лет (например, U-235). Период полураспада трудно обнаруживаемых первоначальных изотопов — 80 млн. лет (например, Pu-244).

Многие радиоактивные изотопы известные в природе, имеют еще более короткие периоды полураспада, но они были образованы недавно в ходе процессов распада или текущих энергетических реакций, таких как, бомбардировка Земли космическими лучами.

Многие изотопы, которые предположительно являются стабильными (то есть их радиоактивность не наблюдалась), могут быть радиоактивными с чрезвычайно длительным периодом полураспада (иногда дольше, чем 1018 лет и более). Если предполагаемый период полураспада попадает в экспериментально доступный диапазон, то такие изотопы могут перейти из списка стабильных нуклидов в список радиоактивных, как только их радиоактивность будет обнаружена. Хорошими примерами являются Висмут-209 и Вольфрам-180, которые ранее были классифицированы как стабильные, но недавно (2003) была зафиксирована их альфа-активность.

Большинство стабильных изотопов на Земле, как полагают, были сформированы в процессах нуклеосинтеза, либо в период «Большого взрыва», или при формировании звезд, которые предшествовали образованию Солнечной системы. Тем не менее, количество некоторых стабильных изотопов на Земле варьируется в результате распада долгоживущих радиоактивных нуклидов. Эти продукты распада называются радиогенными изотопами, и имеют отличия от гораздо большей группы «не радиогенных» изотопов. Они играют важную роль при радиометрических измерениях и в изотопной геохимии.

CMR может предоставлять различные газовые смеси по запросу клиентов, такие как Ne-20, O-18 и любые другие. Мы поставляем изотопные газы и газовые смеси в цилиндрах, разработанных специально для высокочистых изотопных материалов. Цилиндры выпускаются различной емкости: 0,5 л, 1,0 л, 2,0 л или более, в зависимости от предпочтений клиента. Наши цилиндры могут быть оснащены клапанами высокого давления любого типа, которые подходят для использования потребителем: ¼ NPT, DIN-477, G ¾, G 5/8, CGA-580 и другие.