El aluminio (Al) tiene 22 isótopos conocidos, los cuales van del 21Al hasta el 42Al. También posee cuatro isómeros nucleares. Únicamente el 27Al (un isótopo estable) y el 26Al (un isótopo radioactivo) se producen de forma natural. Sin embargo, 27Al tiene una abundancia natural de +99.9 %. Aparte de 26Al, todos los demás isótopos radiactivos del aluminio tienen una vida media de menos de siete minutos; la mayoría posee una vida media menor a un segundo. El 26Al se produce a partir del argón atmosférico debido a la espalación de rayos cósmicos de protones (es decir, protones de altísima energía). Los isótopos de aluminio han encontrado aplicaciones en la datación de sedimentos marinos, nódulos de manganeso, hielo glaciar, cuarzo expuesto en las rocas y de meteoritos. La relación entre 26Al y 10Be se ha utilizado para estudiar el papel del transporte, deposición y almacenamiento de sedimentos y la erosión, en una escala de tiempo de 105 a 106 años.
El Al-26 fue utilizado en estudios de la Luna y de meteoritos. Cuando un fragmento de un meteorito es expulsado del cuerpo original, se expone a un intenso bombardeo de rayos cósmicos durante su viaje por el espacio; esto provoca una sustancial producción de 26Al. Luego de precipitarse a la Tierra, la atmósfera protege al fragmento de la radiación cósmica y la producción de este isótopo se detiene. El periodo de tiempo que se demora este isótopo en decaer sirve para determinar el tiempo en que el meteorito entró en la atmósfera terrestre. La investigación de meteoritos ha logrado demostrar que 26Al era relativamente abundante en el momento de la formación de nuestro sistema planetario. La mayoría de los científicos que estudian los meteoritos creen que la energía liberada por el decaimiento del 26Al fue la responsable de la fusión y la diferenciación de algunos asteroides después de que se crearon hace 4.55 miles de millones de años[1]
Masa atómica estándar : 26.9815386(8) u
Tabla
| símbolo
|
Z(p) | N(n) | masa isotópica (u) |
vida media | método(s) de decaimiento(s)[2][n 1] |
isótopo(s) hijo(s)[n 2] |
espín nuclear |
Composición isótopica representativa (fracción molar) |
rango de variación natural (fracción molar) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| energía de excitación | |||||||||
| 21Al | 13 | 8 | 21.02804(32)# | <35 ns | p | 20Mg | 1/2+# | ||
| 22Al | 13 | 9 | 22.01952(10)# | 59(3) ms | β+ (96.7%) | 22Mg | (3)+ | ||
| β+, 2p (2.5%) | 20Ne | ||||||||
| β+, p (0.8%) | 21Na | ||||||||
| 23Al | 13 | 10 | 23.007267(20) | 470(30) ms | β+ (92%) | 23Mg | 5/2+# | ||
| β+, p (8%) | 22Na | ||||||||
| 23mAl | ~0.35 s | #79 | |||||||
| 24Al | 13 | 11 | 23.9999389(30) | 2.053(4) s | β+ (99.95%) | 24Mg | 4+ | ||
| β+, α (.0349%) | 20Ne | ||||||||
| β+, p (.0159%) | 23Na | ||||||||
| 24mAl | 425.8(1) keV | 131.3(25) ms | TI (82%) | 24Al | 1+ | ||||
| β+ (18%) | 24Mg | ||||||||
| β+, α | 20Ne | ||||||||
| 25Al | 13 | 12 | 24.9904281(5) | 7.183(12) s | β+ | 25Mg | 5/2+ | ||
| 26Al[n 3] | 13 | 13 | 25.98689169(6) | 7.17(24)×105 a | β+ | 26Mg | 5+ | Trazas[n 4] | |
| 26mAl | 228.305(13) keV | 6.3452(19) s | β+ | 26Mg | 0+ | ||||
| 27Al | 13 | 14 | 26.98153863(12) | ESTABLE | 5/2+ | 1.0000 | |||
| 28Al | 13 | 15 | 27.98191031(14) | 2.2414(12) min | β- | 28Si | 3+ | ||
| 29Al | 13 | 16 | 28.9804450(13) | 6.56(6) min | β- | 29Si | 5/2+ | ||
| 30Al | 13 | 17 | 29.982960(15) | 3.60(6) s | β- | 30Si | 3+ | ||
| 31Al | 13 | 18 | 30.983947(22) | 644(25) ms | β- (98.4%) | 31Si | (3/2,5/2)+ | ||
| β-, n (1.6%) | 30Si | ||||||||
| 32Al | 13 | 19 | 31.98812(9) | 31.7(8) ms | β- (99.3%) | 32Si | 1+ | ||
| β-, n (.7%) | 31Si | ||||||||
| 32mAl | 955.7(4) keV | 200(20) ns | (4+) | ||||||
| 33Al | 13 | 20 | 32.99084(8) | 41.7(2) ms | β- (91.5%) | 33Si | (5/2+)# | ||
| β-, n (8.5%) | 32Si | ||||||||
| 34Al | 13 | 21 | 33.99685(12) | 56.3(5) ms | β- (87.5%) | 34Si | 4-# | ||
| β-, n (12.5%) | 33Si | ||||||||
| 35Al | 13 | 22 | 34.99986(19) | 38.6(4) ms | β- (74%) | 35Si | 5/2+# | ||
| β-, n (26%) | 33Si | ||||||||
| 36Al | 13 | 23 | 36.00621(23) | 90(40) ms | β- (69%) | 36Si | |||
| β-, n (31%) | 35Si | ||||||||
| 37Al | 13 | 24 | 37.01068(36) | 10.7(13) ms | β- | 37Si | 3/2+ | ||
| 38Al | 13 | 25 | 38.01723(78) | 7.6(6) ms | β- | 38Si | |||
| 39Al | 13 | 26 | 39.02297(158) | 7.6(16) ms | β- | 39Si | 3/2+# | ||
| 40Al | 13 | 27 | 40.03145(75)# | 10# ms [>260 ns] | |||||
| 41Al | 13 | 28 | 41.03833(86)# | 2# ms [>260 ns] | 3/2+# | ||||
| 42Al | 13 | 29 | 42.04689(97)# | 1 ms | |||||
- ↑ Abreviaciones:
TI: Transición isomérica - ↑ Negrilla para los isótopos estables
- ↑ Usado en Datación radiométrica los primeros eventos en la historia del Sistema Solar y los meteoritos
- ↑ Nucleido cósmico.
Notas
- Los valores marcados con # no han sido obtenidos directamente a partir de datos experimentales sino que, en parte, provienen de extrapolaciones de tendencias. Los valores de espín que han sido asignados mediante argumentos sin la solidez suficiente se encuentran escritos entre paréntesis.
- Las incertidumbres se dan en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes. Los valores de incertidumbre denotan una desviación estándar, a excepción de la composición isotópica y la masa atómica estándar de la IUPAC que utilizan incertidumbres expandidas.
Referencias
- ↑ R. T. Dodd. Thunderstones and Shooting Stars. pp. 89-90. ISBN 0-674-89137-6.
- ↑ http://www.nucleonica.net/unc.aspx
- Masas de isótopos de:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3-128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- Composición isotópica y masas atómicas estándar de:tuperramadre
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). «Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)». Pure and Applied Chemistry 75 (6): 683-800. doi:10.1351/pac200375060683.
- M. E. Wieser (2006). «Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)». Pure and Applied Chemistry 78 (11): 2051-2066. doi:10.1351/pac200678112051. Resumen divulgativo.
- Vida media, Espín, y datos de isómeros seleccionados de las siguientes fuentes:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3-128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- National Nuclear Data Center. «NuDat 2.1 database». Brookhaven National Laboratory. Consultado el September 2005.
- N. E. Holden (2004). «Table of the Isotopes». En D. R. Lide, ed. CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th edición). CRC Press. Section 11. ISBN 978-0849304859.