Isótopos de calcio
El calcio (20Ca) tiene 26 isótopos conocidos, que van desde 35Ca hasta 60Ca. Hay cinco isótopos estables (40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca y 46 Ca), más un isótopo (48Ca) con una vida media tan larga que es estable a todos los efectos prácticos. El isótopo más abundante, el 40Ca, así como el raro 46Ca, son teóricamente inestables desde el punto de vista energético, pero no se ha observado su desintegración. El calcio también tiene un isótopo cosmogénico, el 41Ca, con una vida media de 99.400 años. A diferencia de los isótopos cosmogénicos que se producen en el aire, el 41Ca se produce mediante la activación neutrónica del 40Ca. La mayor parte de su producción se produce en el metro superior de la columna del suelo, donde el flujo de neutrones cosmogénicos todavía es bastante fuerte. El 41Ca ha recibido mucha atención en los estudios estelares porque se desintegra a 41K, un indicador crítico de las anomalías del sistema solar. Los isótopos artificiales más estables son el 45Ca con una vida media de 163 días y el 47Ca con una vida media de 4,5 días. Todos los demás isótopos de calcio tienen vidas medias de minutos o menos.
40Ca comprende aproximadamente el 97% del calcio natural. 40Ca, como 40Ar, es un producto de descomposición de 40K. Si bien la datación K-Ar se ha utilizado ampliamente en las ciencias geológicas, la prevalencia del 40Ca en la naturaleza ha impedido su uso en la datación. Para la datación por edad K-Ca se han utilizado técnicas que utilizan espectrometría de masas y una dilución de isótopos de doble pico.
Lista de isótopos
| Nuclide | Z | N | Masa sototópica (Da) | Vida media | Decaymode | Daughterisotope | Spin and paridad | Abundancia natural (Fracción mínima) | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Proporción normal | Rango de variación | ||||||||||||||||||
| 35Ca | 20 | 15 | 35.00557(22)# | 25.7.2 ms | β+, p (95,8%) | 34Ar | 1/2+# | ||||||||||||
| β+, 2p (4,2%) | 33Cl | ||||||||||||||||||
| β+ (risas) | 35K | ||||||||||||||||||
| 36Ca | 20 | 16 | 35.993074(43) | 100.9(13) ms | β+, p (51,2%) | 35Ar | 0+ | ||||||||||||
| β+ (48,8%) | 36K | ||||||||||||||||||
| 37Ca | 20 | 17 | 36.98589785(68) | 181.0(9) ms | β+, p (76,8%) | 36Ar | 3/2+ | ||||||||||||
| β+ (23,2%) | 37K | ||||||||||||||||||
| 38Ca | 20 | 18 | 37.97631922(21) | 443.70(25) ms | β+ | 38K | 0+ | ||||||||||||
| 39Ca | 20 | 19 | 38.97071081(64) | 860.3(8) ms | β+ | 39K | 3/2+ | ||||||||||||
| 40Ca | 20 | 20 | 39.962590850(22) | Estabilización observacional | 0+ | 0.9694(16) | 0,6933–0,96947 | ||||||||||||
| 41Ca | 20 | 21 | 40.96227791(15) | 9.94(15)×104 Sí. | CE | 41K | 7/2− | Trace | |||||||||||
| 42Ca | 20 | 22 | 41.95861778(16) | Stable | 0+ | 0,00647(23) | 0,00646 –0.00648 | ||||||||||||
| 43Ca | 20 | 23 | 42.95876638(24) | Stable | 7/2− | 0,00135(10) | 0,00135–0.00135 | ||||||||||||
| 44Ca | 20 | 24 | 43.95548149(35) | Stable | 0+ | 0,0209(11) | 0,02082–0.02092 | ||||||||||||
| 45Ca | 20 | 25 | 44.95618627(39) | 162.61(9) d | β− | 45Sc | 7/2− | ||||||||||||
| 46Ca | 20 | 26 | 45.9536877(24) | Estabilización observacional | 0+ | 4×10; 5 - | 4×10; 5 -–4×10; 5 - | ||||||||||||
| 47Ca | 20 | 27 | 46.9545411(24) | 4.536(3) d | β− | 47Sc | 7/2− | ||||||||||||
| 48Ca | 20 | 28 | 47.952522654(18) | 5.6(10)×1019 Sí. | β−β− | 48Ti | 0+ | 0,00187(21) | 0,00186–0.00188 | ||||||||||
| 49Ca | 20 | 29 | 48.95566263(19) | 8.718(6) min | β− | 49Sc | 3/2− | ||||||||||||
| 50Ca | 20 | 30 | 49.9574992(17) | 13.45(5) s | β− | 50Sc | 0+ | ||||||||||||
| 51Ca | 20 | 31 | 50.96099566(56) | 10.0(8) s | β− | 51Sc | 3/2− | ||||||||||||
| β−¿No? | 50Sc | ||||||||||||||||||
| 52Ca | 20 | 32 | 51.96321365(72) | 4.6(3) s | β− (con un 98%) | 52Sc | 0+ | ||||||||||||
| β−, n (traducido2%) | 51Sc | ||||||||||||||||||
| 53Ca | 20 | 33 | 52.968451(47) | 461(90) ms | β− (60%) | 53Sc | 1/2# | ||||||||||||
| β−, n (40%) | 52Sc | ||||||||||||||||||
| 54Ca | 20 | 34 | 53.972989(52) | 90(6) ms | β− | 54Sc | 0+ | ||||||||||||
| β−¿No? | 53Sc | ||||||||||||||||||
| β−¿2n? | 52Sc | ||||||||||||||||||
| 55Ca | 20 | 35 | 54.97998(17) | 22 2) ms | β− | 55Sc | 5/2# | ||||||||||||
| β−¿No? | 54Sc | ||||||||||||||||||
| β−¿2n? | 53Sc | ||||||||||||||||||
| 56Ca | 20 | 36 | 55.98550(27) | 11 2) ms | β− | 56Sc | 0+ | ||||||||||||
| β−¿No? | 55Sc | ||||||||||||||||||
| β−¿2n? | 54Sc | ||||||||||||||||||
| 57Ca | 20 | 37 | 56.99296(43)# | 8# ms [] | β−? | 57Sc | 5/2# | ||||||||||||
| β−¿No? | 56Sc | ||||||||||||||||||
| β−¿2n? | 55Sc | ||||||||||||||||||
| 58Ca | 20 | 38 | 57.99836(54)# | 4# ms [] | β−? | 58Sc | 0+ | ||||||||||||
| β−¿No? | 57Sc | ||||||||||||||||||
| β−¿2n? | 56Sc | ||||||||||||||||||
| 59Ca | 20 | 39 | 59.00624(64)# | 5# ms [conocidos 400 ns] | β−? | 59Sc | 5/2# | ||||||||||||
| β−¿No? | 58Sc | ||||||||||||||||||
| β−¿2n? | 57Sc | ||||||||||||||||||
| 60Ca | 20 | 40 | 60.01181(75)# | 2# ms []400 ns] | β−? | 60Sc | 0+ | ||||||||||||
| β−¿No? | 59Sc | ||||||||||||||||||
| β−¿2n? | 58Sc | ||||||||||||||||||
| Esta cabecera de mesa > | |||||||||||||||||||
- ^ ( ) – La incertidumbre (1σ) se da en forma concisa en paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
- ^ La mitad de la vida – casi estable, media vida más larga que la edad del universo.
- ^ Modos de decadencia:
CE: Captura de electrones n: Emisión de neutrón p: Emisión de protones - ^ Signatura Bold como hija – El producto de la hija es estable.
- ^ ( ) valor de la columna – Indica la vuelta con argumentos de asignación débiles.
- ^ # – Los valores marcados # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos parcialmente de las tendencias de los nuclidos vecinos (TNN).
- ^ Nuclido observacionalmente estable con igual número de protones y neutrones
- ^ Creido para someterse a doble captura de electrones 40Ar con media vida no menos de 9.9×1021 Sí.
- ^ Nuclido cosmógeno
- ^ Creido para someterse a β−β− descomposición 46Ti
- ^ Radionucleido primordial
- ^ Se cree que es capaz de sufrir descomposición beta triple con una vida media parcial muy larga
- ^ Nuclido más ligero conocido por sufrir doble beta decay
- ^ Teorizado para también someterse a β− descomposición 48Sc con media vida parcial superior a 1.1+0.8
−0.6× 1021 años
Calcio-48
El calcio-48 es un núcleo doblemente mágico con 28 neutrones; inusualmente rico en neutrones para un núcleo primordial ligero. Se desintegra mediante desintegración beta doble con una vida media extremadamente larga de aproximadamente 6,4×1019 años, aunque la desintegración beta simple también es teóricamente posible. Esta desintegración se puede analizar con el modelo de capa nuclear sd y es más energética (4,27 MeV) que cualquier otra desintegración doble beta. También se puede utilizar como precursor de núcleos superpesados y ricos en neutrones.
Calcio-60
El calcio-60 es el isótopo más pesado conocido en 2020. Observado por primera vez en 2018 en Riken junto con el 59Ca y siete isótopos de otros elementos, su existencia sugiere que hay pares adicionales N isótopos de calcio hasta al menos 70Ca, mientras que 59Ca es probablemente el último isótopo unido con N impar. Predicciones anteriores habían estimado que la línea de goteo de neutrones se produciría en 60Ca, con 59Ca libre.
En la región rica en neutrones, N = 40 se convierte en un número mágico, por lo que 60Ca se consideró desde el principio un núcleo posiblemente doblemente mágico, como se observa para el isótono 68Ni. Sin embargo, mediciones espectroscópicas posteriores de los nucleidos cercanos 56Ca, 58Ca y 62Ti predicen que deberían encontrarse en la isla de inversión. se sabe que existe alrededor de 64Cr.