Изотопы неона

Изото́пы нео́на — разновидности атомов (и ядер) химического элемента неона, имеющие разное содержание нейтронов в ядре. Существует три стабильных нуклида неона: ²⁰Ne (изотопная распространённость 90,48 %), ²¹Ne (0,27 %) и ²²Ne (9,25 %)^[1]. Повсеместно преобладает легкий ²⁰Ne.

Во многих альфа-активных минералах относительное содержание тяжёлых ²¹Ne и ²²Ne в десятки и сотни раз больше содержания их в воздухе. Это вызвано тем, что основными механизмами образования этих изотопов являются ядерные реакции, происходящие при бомбардировке ядер алюминия, натрия, магния и кремния продуктами распада ядер тяжёлых элементов. Кроме того, подобные реакции происходят в земной коре и атмосфере под воздействием космического излучения. Так, например, при бомбардировке нейтронами нуклидов магния ²⁴Mg и ²⁵Mg получаются нуклиды неона ²¹Ne и ²²Ne, соответственно^{[источник не указан 1090 дней]}:

$\mathrm{{}^{24}_{12}Mg} + \mathrm{{}^{1}_{0}n} \rightarrow \mathrm{{}^{21}_{10}Ne} + \mathrm{{}^{4}_{2}He}.$

$\mathrm{{}^{25}_{12}Mg} + \mathrm{{}^{1}_{0}n} \rightarrow \mathrm{{}^{22}_{10}Ne} + \mathrm{{}^{4}_{2}He}.$

Зафиксирован также ряд малопродуктивных ядерных реакций^[2], при которых образуются ²¹Ne и ²²Ne — это захват альфа-частиц ядрами тяжёлого кислорода ¹⁸О и фтора ¹⁹F:

$\mathrm{{}^{18}_{8}O} + \mathrm{{}^{4}_{2}He} \rightarrow \mathrm{{}^{21}_{10}Ne} + \mathrm{{}^{1}_{0}n}$

$\mathrm{{}^{19}_{9}F} + \mathrm{{}^{4}_{2}He} \rightarrow \mathrm{{}^{22}_{10}Ne} + \mathrm{{}^{1}_{1}H}$

Источник преобладающего на Земле лёгкого нуклида ²⁰Ne до сих пор не установлен.

Считается, что в космическом пространстве неон также преимущественно представлен лёгким нуклидом ²⁰Ne. В метеоритах обнаруживают немало ²¹Ne и ²²Ne, но эти нуклиды предположительно образуются в самих метеоритах под воздействием космических лучей за время странствий во Вселенной.

Кроме трёх стабильных нуклидов неона, известны ещё как минимум шестнадцать нестабильных.

Таблица изотопов неона

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа[3] (а. е. м.)	Избыток массы[3] (кэВ)	Период полураспада[4] (T1/2)	Спин и чётность ядра[4]	Распространённость изотопа в природе[4] (%)
16Ne	10	6	16,025761(22)	23996(20)	9 зс	0+
17Ne	10	7	17,017672(29)	16461(27)	109,2(6) мс	1/2−
18Ne	10	8	18,0057082(3)	5317,17(28)	1,672(8) с	0+
19Ne	10	9	19,0018802(3)	1751,44(29)	17,296(5) с	1/2+
20Ne	10	10	19,9924401754(19)	-7041,9313(18)	Стабильный	0+	90,48(3)
21Ne	10	11	20,99384668(4)	-5731,78(4)	Стабильный	3/2+	0,27(1)
22Ne	10	12	21,991385114(19)	-8024,715(18)	Стабильный	0+	9,25(3)
23Ne	10	13	22,99446690(11)	-5154,05(10)	37,24(12) с	5/2+
24Ne	10	14	23,9936108(4)	-5951,5(4)	3,38(2) мин	0+
25Ne	10	15	24,997737(28)	-2108(26)	602(8) мс	(3/2)+
26Ne	10	16	26,000461(29)	430(27)	197(1) мс	0+
27Ne	10	17	27,007590(120)	7070(110)	32(2) мс	3/2+#
28Ne	10	18	28,012070(160)	11240(150)	18,3(22) мс	0+
29Ne	10	19	29,019390(290)	18060(270)	15,6(5) мс	3/2+#
30Ne	10	20	30,024800(610)	23100(570)	5,8(2) мс	0+
31Ne	10	21	31,033110(970)#	30840(900)#	3,4(8) мс	7/2−#
32Ne	10	22	32,040020(860)#	37280(800)#	3,5(9) мс	0+
33Ne	10	23	33,049380(860)#	46000(800)#	< 260 нс	7/2−#
34Ne	10	24	34,057030(870)#	53120(810)#	1# мс	0+

Пояснения к таблице

• Распространённость изотопов приведена для земной атмосферы. Для других источников значения могут сильно отличаться.

• Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или его чётности заключены в скобки.

• Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

1. ↑ Isotopes of neon  (англ.). www.webelements.com. Проверено 8 июля 2009.
2. ↑ Финкельштейн Д.Н. Глава IV. Инертные газы на Земле и в космосе // Инертные газы. — Изд. 2-е. — М.: Наука, 1979. — С. 83. — 200 с. — («Наука и технический прогресс»). — 19 000 экз.
3. ↑ ^{1 2} Данные приведены по G. Audi, A.H. Wapstra, and C. Thibault (2003). «The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references.». Nuclear Physics A 729: 337—676. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.
4. ↑ ^{1 2 3} Данные приведены по G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.

Изотопы фтора • Периодическая таблица по изотопам элементов • Изотопы натрия