Изото́пы арго́на — разновидности химического элемента аргона с разным количеством нейтронов в атомном ядре. Известны изотопы аргона с массовыми числами от 29 до 54 (количество протонов 18, нейтронов от 11 до 36) и один ядерный изомер.

Аргон в земной атмосфере состоит из трех стабильных изотопов: 36Ar (изотопная распространённость 0,337 %) 38Ar (изотопная распространённость 0,063 %) 40Ar (изотопная распространённость 99,600 %). Самым долгоживущим радиоизотопом является 39Ar с периодом полураспада 269 лет.

Почти весь 40Ar возник на Земле в результате распада радиоактивного изотопа 40K по схеме электронного захвата:

Один грамм природного калия, с концентрацией радиоактивного изотопа 40K 0,012 ат.% в течение года порождает приблизительно 1,03·107 атомов 40Ar. Таким образом, в минералах, содержащих калий, постепенно накапливается изотоп 40Ar, удерживаемый в кристаллических решётках, что позволяет по соотношению концентраций 40Ar/40K в минералах определить момент их кристаллизации. Этот калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологииПруткина М. И., Шашкин В. Л. Справочник по радиометрической разведке и радиометрическому анализу. М.: Энергоатомиздат, 1984, 167 с. (стр. 9).

Вероятные источники происхождения изотопов 36Ar и 38Ar — неустойчивые продукты спонтанного деления тяжёлых ядер, а также реакции захвата нейтронов и альфа-частиц ядрами лёгких элементов, содержащихся в урано-ториевых минералах:

Подавляющая часть космического аргона состоит из изотопов 36Ar и 38Ar. Это вызвано тем обстоятельством, что калий распространен в космосе примерно в раз меньше, чем аргон (на Земле калий преобладает над аргоном в 660 раз). Примечателен произведенный геохимиками подсчет: вычтя из аргона земной атмосферы радиогенный 40Ar, они получили изотопный состав, очень близкий к составу космического аргона.

Таблица изотопов аргона Символ нуклида Z(p) N(n) Масса изотопаДанные приведены по (а. е. м.) Период полураспада(T1/2)Канал распадаПродукт распада Спин и чётность ядраДанные приведены по Распространённость изотопа в природе Диапазон изменения изотопной распространённости в природе Энергия возбуждения 29Ar 18 11 ~ с 2p 27S 30Ar 18 12 30,02247(22) <10 пс 2p 28S 0+31Ar 18 1331,01216(22)#15,1(3) мс β+, p (68,3%) 30S5/2+ β+ (22,63%) 31Cl β+, 2p (9,0%) 29P β+, 3p (0,07%) 28Si32Ar 18 1431,9976378(19)98(2) мс β+ (64,42%) 32Cl0+ β+, p (35,58%) 31S 32mAr 5600(100) кэВ 5−#33Ar 18 1532,9899255(4)173,0(20) мс β+ (61,3%) 33Cl1/2+ β+, p (38,7%) 32S 34Ar 18 16 33,98027009(8) 843,8(4) мс β+ 34Cl 0+ 35Ar 18 17 34,9752577(7) 1,7756(10) с β+ 35Cl 3/2+ 36Ar 18 18 35,967545105(29)стабиленТеоретически может претерпевать двойной электронный захват в 36S 0+ 0,003336(4) 37Ar 18 19 36,96677631(22) 35,011(19) сут ЭЗ 37Cl 3/2+ 38Ar 18 20 37,96273210(21)стабилен 0+ 0,000629(1) 39Ar 18 21 38,964313(5) 269(3) лет β− 39K 7/2− 40Ar 18 22 39,9623831238(24)стабилен 0+ 0,996035(4) 41Ar 18 23 40,9645006(4) 109,61(4) мин β− 41K 7/2− 42Ar 18 24 41,963046(6) 32,9(11) года β− 42K 0+ 43Ar 18 25 42,965636(6) 5,37(6) мин β− 43K 5/2(−) 44Ar 18 26 43,9649238(17) 11,87(5) мин β− 44K 0+ 45Ar 18 27 44,9680397(6) 21,48(15) с β− 45K (5/27/2)− 46Ar 18 28 45,9680374(12) 8,4(6) с β− 46K 0+47Ar 18 2946,9727681(12)1,23(3) с β− (99,8%) 47K(3/2−) β−, n (0,2%) 46K 48Ar 18 30 47,97608(33) 415(15) мс β− 48K 0+ 49Ar 18 31 48,98155(43)# 236(8) мс β− 49K 3/2−# 50Ar 18 32 49,98569(54)# 106(6) мс β− 50K 0+ 51Ar 18 33 50,99280(64)# 60# мс [>200 нс] β− 51K 3/2−# 52Ar 18 34 51,99863(64)# 10# мс β− 52K 0+53Ar 18 3553,00729(75)#3# мс β− 53K(5/2−)# β−, n 52K 54Ar 18 36 β− 54K 0+ ← Изотопы хлора | Изотопы калия →

Пояснения к таблице Распространённость изотопов приведена для земной атмосферы. Для других источников значения могут сильно отличаться.

Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.

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 и ). Неуверенно определённые значения спина и/или 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

Категория:Изотопы аргона