カリウムの同位体

カリウムの同位体(カリウムのどういたい)は、24種類が知られている。そのうち、³⁹K (93.3%)・ ⁴⁰K (0.012%)・⁴¹K (6.7%)の3種類が天然に生成し普遍的に存在する。標準原子量は39.0983(1) uである。³⁹K・⁴¹Kの2つは安定同位体であるが、⁴⁰Kは1.250×10⁹年と比較的長い半減期を持つ放射性同位体である。⁴⁰Kは、そのほとんどが電子捕獲のみによって安定な⁴⁰Ar(11.2%)に崩壊するか、もしくは安定な⁴⁰Ca(88.8%)にベータ崩壊する。

⁴⁰Kから⁴⁰Arへの崩壊は、岩石の年代測定に利用できる。カリウム-アルゴン法による年代測定は、岩石は形成時にアルゴンを全く含んでおらず、岩石中で生成した⁴⁰Arは全て岩石中に留まっているという仮定に基づいている。この測定法に適した鉱物には、黒雲母、白雲母、普通角閃石、長石等がある。

年代測定以外にも、カリウムの同位体は、気象学や生物地球化学循環の研究のトレーサーとしても用いられる。

健康な動物や人間では、⁴⁰Kは炭素14（¹⁴C）以上の最大の放射線源である。体重70kgの人間では、1秒間に約4400個の⁴⁰K原子核が崩壊している。

一覧

同位体核種	Z(p)	N(n)	同位体質量 (u)	半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
	励起エネルギー
32K	19	13	32.02192(54)#		1+#
32mK	950(100)# keV			?	4+#
33K	19	14	33.00726(21)#	<25 ns	(3/2+)#
34K	19	15	33.99841(32)#	<40 ns	1+#
35K	19	16	34.988010(21)	178(8) ms	3/2+
36K	19	17	35.981292(8)	342(2) ms	2+
37K	19	18	36.97337589(10)	1.226(7) s	3/2+
38K	19	19	37.9690812(5)	7.636(18) min	3+
38m1K	130.50(28) keV			924.2(3) ms	0+
38m2K	3458.0(2) keV			21.98(11) µs	(7+),(5+)
39K	19	20	38.96370668(20)	STABLE	3/2+	0.932581(44)
40K	19	21	39.96399848(21)	1.28(3)E+9 a	4-	0.000117(1)
40mK	1643.639(11) keV			336(12) ns	0+
41K	19	22	40.96182576(21)	STABLE	3/2+	0.067302(44)
42K	19	23	41.96240281(24)	12.360(12) h	2-
43K	19	24	42.960716(10)	22.3(1) h	3/2+
44K	19	25	43.96156(4)	22.13(19) min	2-
45K	19	26	44.960699(11)	17.3(6) min	3/2+
46K	19	27	45.961977(17)	105(10) s	2(-)
47K	19	28	46.961678(9)	17.50(24) s	1/2+
48K	19	29	47.965514(26)	6.8(2) s	(2-)
49K	19	30	48.96745(8)	1.26(5) s	(3/2+)
50K	19	31	49.97278(30)	472(4) ms	(0-,1,2-)
51K	19	32	50.97638(54)#	365(5) ms	3/2+#
52K	19	33	51.98261(75)#	105(5) ms	(2-)#
53K	19	34	52.98712(75)#	30(5) ms	(3/2+)#
54K	19	35	53.99420(97)#	10(5) ms	2-#
55K	19	36	54.99971(107)#	3# ms	3/2+#

関連項目

• カリウム-アルゴン法

参考文献

• Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
• Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
• Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
  • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
  • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
  • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.