Monoizotopický prvek

Monoizotopický prvek je chemický prvek, který má pouze jeden stabilní izotop. Existuje jich celkem 26. Podobným pojmem je mononuklidický prvek, což je prvek s jediným izotopem s významným výskytem v přírodě.

Stabilita je u prvků definována experimentálně, existuje řada stabilních nuklidů s protonovým číslem vyšším než ~40, které by teoreticky měly být nestabilní, ovšem jejich přeměna nebyla pozorována přímo ani nepřímo (pozorováním produktů přeměny).

Monoizotopické prvky mají až na jednu výjimku lichý počet protonů (liché Z) a sudý počet neutronů u stabilního izotopu. Kvůli energii získané díky jadernému párování přináší lichý počet neutronů nestabilitu jádrům s lichým Z, přičemž těžší prvky vyžadují zcela spárované neutrony, aby byla jádra stabilnější (existují čtyři stabilní nuklidy s lichým protonovým i neutronovým číslem: vodík-2, lithium-6, bor-10 a dusík-14).

Jediný monoizotopický prvek se sudým protonovým číslem je beryllium, jeho stabilní izotop 9Be má 4 protony a 5 neutronů. U tohoto prvku stabilitě izotopu s vyrovnaným počtem protonů a neutronů zabraňuje výrazně vyšší vazebná energie u 4He, na nějž se 8Be přeměňuje alfa rozpadem.

Odlišení od mononuklidických prvků

Seznam monoizotopických prvků se kryje se seznamem mononuklidických prvků, ovšem není stejný: mononuklidické prvky jsou takové, které mají v přírodě pouze jeden izotop s významnějším zastoupením, existuje jich celkem 19 mezi 26 monoizotopickými prvky.[1] Příčinou jsou prvotní radioizotopy některých prvků, které se přimíchají ke stabilním izotopům a způsobí, že prvek není mononuklidický. Celkem sedm prvků tedy patří mezi monoizotopické, ovšem nikoliv mezi mononuklidické: vanad, rubidium, indium, lanthan, europium, lutecium a rhenium. U india a rhenia má radioizotop dokonce větší přirozený výskyt než stabilní izotop.

Tři další prvky (bismut, thorium a protaktinium) nemají žádný stabilní izotop, nejsou tedy monoizotopické, ovšem mají jeden přírodní izotop s významným (oproti ostatním izotopům prvku) výskytem a patří tak mezi mononuklidické.

Seznam (pozorovatelně stabilních) monoizotopických prvků podle protonového čísla

  1. Beryllium-9
  2. Fluor-19
  3. Sodík-23
  4. Hliník-27
  5. Fosfor-31
  6. Skandium-45
  7. Vanad-51* se vyskytuje společně s 0,25 % radioaktivního vanadu-50
  8. Mangan-55
  9. Kobalt-59
  10. Arsen-75
  11. Rubidium-85* se vyskytuje společně s 27,835 % radioaktivního rubidia-87
  12. Yttrium-89
  13. Niob-93
  14. Rhodium-103
  15. Indium-113* se vyskytuje společně s 95,7 % radioaktivního india-115
  16. Jod-127
  17. Cesium-133
  18. Lanthan-139* se vyskytuje společně s 0,09 % radioaktivního lanthanu-138
  19. Praseodym-141
  20. Europium-153* se vyskytuje společně s 47,8 % radioaktivního europia-151
  21. Terbium-159
  22. Holmium-165
  23. Thulium-169
  24. Lutecium-175* se vyskytuje společně s 2,59 % radioaktivního lutecia-176
  25. Rhenium-185* se vyskytuje společně s 62,6 % radioaktivního rhenia-187
  26. Zlato-197

Prvky, jejichž stabilní izotopy jsou označeny hvězdičkou (*) nejsou mononuklidické.

Odkazy

Související články

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Monoisotopic element na anglické Wikipedii.

  1. ↑ N. E. Holden, "Standard Atomic Weight Values for the Mononuclidic Elements - 2001," BNL-NCS-68362, Brookhaven National Laboratory (2001)

Zdroj