sličica|400x400_pik| Relativna številčnost kemičnih elementov v zgornji skorji celinske Zemlje na osnovi atoma Prvobitni nuklidi, znani tudi kot prvobitni izotopi, so v geokemiji, geofiziki in jedrski fiziki nuklidi, ki jih najdemo na Zemlji in obstajajo v sedanji obliki že od nastanka Zemlje. Prvobitni nuklidi so bili prisotni v medzvezdnem mediju, iz katerega je nastal sončni sistem in so nastali v ali po prapoku z nukleosintezo v zvezdah in supernovah. Obstajajo stabilni nuklidi in dolgoživi radionuklidi, ki so preživeli v predsončevi meglici do danes. Znanih je le 286 takih nuklidov.
Stabilnost Vsi znani 252 stabilni nuklidi in še 34 nuklidov, ki imajo razpolovno dobo dovolj dolgo, da so preživeli od nastanka Zemlje, so prvobitni nuklidi. Teh 34 prvobitnih radionuklidov predstavlja izotope 28-tih elementov. Kadmij, telur, ksenon, neodim, samarij in uran imajo po dva prvobitna radioizotopa (, ; , ; , ; , ; , ; in , ).
Starost Zemlje znaša (4,6 milijarde let), zato mora iz praktičnih razlogov razpolovni čas podanih nuklidov biti večji od približno (100 milijonov let). Na primer. za nuklid z razpolovno dobo (60 milijonov let) to pomeni, da je razpolovni čas 77 potekel, kar pomeni, da za vsak mol () tega nuklida, ki je bil prisoten pri nastanku Zemlje, danes ostanejo le še 4 atomi.
Štirje najmanj kratkoživi prvobitni nuklidi (tj. nuklidi z najkrajšim razpolovnim časom), ki so bili neizpodbitno eksperimentalno preverjeni, so (1,4 x 1010 let), (4,5 x 109 let), (1,25 x 109 let) in (7,0 x 108 let).
To so 4 nuklidi z razpolovnimi časi, ki so primerljivi ali nekoliko manjši od ocenjene starosti vesolja. ( ima razpolovno dobo nekoliko daljšo od starosti vesolja.) Za celoten seznam 34 znanih prvobitnih radionuklidov, vključno s sledečimi 30-timi z razpolovnimi časi, ki so precej daljši od starosti vesolja, glej celotni seznam spodaj. Za praktične namene lahko nuklide z razpolovnimi časi, ki so veliko daljši od starosti vesolja, obravnavamo kot stabilne. in imata razpolovni čas dovolj dolg, da je njihovo propadanje omejeno v geoloških časovnih skalah; in imata krajšo razpolovno dobo, vendar še vedno dovolj dolgoživa, da lahko se v naravi še nahajata.
Naslednji nabolj dolgoživi nuklid je z razpolovno dobo . Poročali so, da v naravi obstaja kot prvobitni nuklid, čeprav ga kasnejše raziskave niso odkrile. Drugi najbolj dolgoživi izotop, za katerega ni dokazano, da je prvobiten je , ki ima razpolovno dobo , približno dvakrat večjo kot tretji najbolj dolgoživi tak izotop (). Ob upoštevanju, da morajo vsi ti nuklidi obstajati najmanj . mora obstati 57 razpolovnih časov (in se zato zmanjša za faktor 257 ≈ ), mora obstati 67 (in se zmanjša za 267 ≈ ), pa mora obstati 130 (in se zmanjša za 2 130 ≈ ). Matematično bi bilo treba ob upoštevanju verjetne začetne pogostosti teh nuklidov prvobitna in obstajati nekje znotraj Zemlje, četudi jih ni mogoče identificirati v sorazmerno majhnem delu Zemljine skorje, ki je na voljo človeškim testom, medtem ko in vsi kratkoživi nuklidi ne bi smeli obstajati. Nukleide, kot je , ki so bili v prvotni sončni meglici, ampak so že davno popolnoma izginili, imenujemo izumrli radionuklidi, če nimajo drugega načina za regeneracijo.
Ker so prvobitni kemični elementi pogosto sestavljeni iz več kot enega prvobitnega izotopa, obstaja samo 83 različnih prvobitnih kemičnih elementov.
Prvobitni elementi Obstaja 252 stabilnih in 34 radioaktivnih prvobitnih nuklidov, vendar le 80 prvobitnih stabilnih elementov (1 do 82, tj. od vodika do svinca, razen 43 in 61, tehnecij in prometij) in trije radioaktivni prvobitni elementi (bizmut, torij in uran). Bizmutov razpolovni čas je tako dolg, da ga pogosto uvrščamo med 80 prvobitnih stabilnih elementov, saj njegova radioaktivnost ni zaskrbljujoča. Število elementov je manjše od števila nuklidov, ker je veliko prvobitnih elementov predstavljenih z več izotopi.
Radioaktivni prvobitni nuklidi Št.NuklidEnergijaRazpolovni-čas(leta)TiprazpadaRazpadna energija(MeV)Približno razmerjerazp.čas dostarosti vesolja2538,7432612 β−2,530160 bilijonov2548,778264KK2,8641 bilijon2559,022349KK2,846670 milijard2568,7068052 β−2,462150 milijard2579,0346562 β−2,039130 milijard258 data-sort-value="130,5" 8,742574KK2,62090 milijard2599,0175962 β−2,9958 milijard2608,8361462 β−2,8092 milijardi2618,9924522 β−4,274; 0,00582 milijardi2628,158689α3,1371 milijarda2638,9613592 β−3,41 milijarda2648,7665782 β−0,868600 milijonov2658,5625942 β−3,367600 milijonov2668,9331672 β−3,035600 milijonov2678,565759α1,9644300 milijonov2688,347127α2,509100 milijonov2699,055759β+ ali β−2,205; 1,03810 milijonov2708,859372β−0,321600.0002718,607423α1,986500.0002728,652947α1,905200.0002738,302508α2,823100.0002748,392287α2,497100,0002758,849910β−0,49930.0002768,562868α2,20380002778,267764α3,252472788,610593α2,3107,72798,698320K ali β−1,737; 1,0447,42809,043718β−0,2833,62818,291732β−0,002632828,374665β−1,1932,72837,918533α ali SF4,08312847,872551α ali SF ali 2 β−4,2700,32858,909707β− ali K ali β+1,311; 1,505; 1,5050,092867,897198α ali SF4,6790,05
Legenda
Glej tudi Radioaktivni izotop
Sklici
Kategorija:Izotopi Kategorija:Geokemija