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Articulo de referencia

Isótopos de silicio

El silicio ( ¹⁴Si ) tiene 25 isótopos conocidos , con números másicos que van de 22 a 46. El ²⁸Si (el isótopo más abundante, con un 92,24%), el ²⁹Si (4,67%) y el ³⁰Si (3,07%) so...

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El silicio ( ¹⁴Si ) tiene 25 isótopos conocidos , con números másicos que van de 22 a 46. El ²⁸Si (el isótopo más abundante, con un 92,24%), el ²⁹Si (4,67%) y el ³⁰Si (3,07%) son estables. El radioisótopo de mayor vida media es el ³²Si , que se produce de forma natural en cantidades ínfimas por la espalación de argón por rayos cósmicos . Su vida media se ha determinado en aproximadamente 157 años; sufre desintegración beta con una energía de 0,21 MeV a ³²P , que a su vez sufre desintegración beta, con una vida media de 14,269 días a ³²S ; ninguno de los pasos tiene emisión gamma . Después del ³²Si , el ³¹Si tiene la segunda vida media más larga, con 157,2 minutos . Todos los demás tienen vidas medias inferiores a 7 segundos.    

Un gráfico que muestra la abundancia relativa de los isótopos de silicio que se encuentran en la naturaleza.

Lista de isótopos

  1. ↑ m Si – Isómero nuclear excitado. 
  2. ↑ () – La incertidumbre (1 σ ) se da de forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes. 
  3. ↑ # – Masa atómica marcada con # : valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos parcialmente de tendencias de la Superficie de Masa (TMS). 
  4. 1 2 # – Los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos parcialmente de tendencias de nucleidos vecinos (TNN). 
  5. ↑ Modos de desintegración:
  6. ↑ Símbolo en negrita como hija – El producto hija es estable. 
  7. ↑ () valor de giro : indica giro con argumentos de asignación débiles. 
  8. 1 2 nucleido cosmogénico
  9. ↑ La vida media solo se infiere y no se mide.

Silicio-28

El silicio-28, el isótopo más abundante del silicio, es de particular interés en la construcción de computadoras cuánticas cuando está altamente enriquecido, ya que la presencia de 29Si en una muestra de silicio contribuye a la decoherencia cuántica . [ 9 ] Se pueden producir muestras extremadamente puras (>99,9998%) de 28Si mediante la ionización selectiva y la deposición de 28Si a partir de gas silano . [ 10 ] Debido a la altísima pureza que se puede obtener de esta manera, el proyecto Avogadro buscó desarrollar una nueva definición del kilogramo mediante la creación de una esfera de 93,75 mm (3,691 in) del isótopo y la determinación del número exacto de átomos en la muestra. [ 11 ] [ 12 ]  

El silicio-28 se produce en las estrellas durante el proceso alfa y el proceso de combustión de oxígeno , e impulsa el proceso de combustión de silicio en estrellas masivas poco antes de que se conviertan en supernovas . [ 13 ] [ 14 ]

Silicio-29

El silicio-29 es notable por ser el único isótopo estable de silicio con un espín nuclear distinto de cero ( I = 1/2). [ 15 ] Por lo tanto, puede emplearse en estudios de resonancia magnética nuclear y transiciones hiperfinas , por ejemplo, para estudiar las propiedades del llamado defecto de centro A en silicio puro. [ 16 ]

Silicio-34

El silicio-34 es un isótopo radiactivo con una vida media de 2,8  segundos. [ 1 ] Además de la capa cerrada habitual N  = 20, el núcleo también muestra un fuerte cierre de capa Z = 14, lo que hace que se comporte como un núcleo esférico doblemente mágico , excepto que también se encuentra dos protones por encima de una isla de inversión . [ 17 ] El silicio-34 tiene una estructura de "burbuja" inusual donde la distribución de protones es menos densa en el centro que cerca de la superficie, ya que el orbital de protón 2s 1/2 está casi desocupado en el estado fundamental, a diferencia del 36S donde está casi lleno. [ 18 ] [ 19 ] El silicio-34 es una de las partículas de emisión de desintegración de cúmulos conocidas ; se produce en la desintegración del 242Cm con una relación de ramificación de aproximadamente   1 × 10 −16 . [ 20 ]

Véase también

Productos derivados distintos del silicio

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "La evaluación NUBASE2020 de las propiedades nucleares" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  2. ↑ "Pesos atómicos estándar: silicio" . CIAAW . 2009.
  3. ↑ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). "Pesos atómicos estándar de los elementos 2021 (Informe técnico de la IUPAC)" . Pure and Applied Chemistry . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 . 
  4. ↑ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). "Evaluación de la masa atómica AME 2020 (II). Tablas, gráficos y referencias*". Chinese Physics C . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
  5. ↑ Grupo de Datos Nucleares FRIB. "Proyecto de Descubrimiento de Nuclidos, Base de Datos de Isótopos" . doi : 10.11578/frib/2279152 .
  6. 1 2 Xing, YM; Luo, YF; Zhang, YH; Wang, M.; Zhou, XH; Li, JG; Li, KH; Yuan, Q.; Niu, YF; Guo, JY; Pei, JC; Xu, FR; de Angelis, G.; Litvinov, Yu. A.; Blaum, K.; Tanihata, I.; Yamaguchi, T.; Yu, Y.; Zhou, X.; Xu, HS; Chen, ZY; Chen, RJ; Deng, HY; Fu, CY; Ge, WW; Huang, WJ; Jiao, HY; Li, HF; Liao, T.; Shi, JY; Sí, M.; Sol, MZ; Shuai, P.; Tu, XL; Wang, Q.; Xu, X.; Yan, XL; Yuan, YJ; Zhang, M. (2 de julio de 2025). "Magicidad Z = 14 revelada por la masa del núcleo de la línea de goteo de protones Si 22". Physical Review Letters . 135 (1) 012501. doi : 10.1103/ffwt-n7yc . PMID 40743097 . 
  7. 1 2 Crawford, HL; Tripathi, V.; Allmond, JM; et al. (2022). "Cruzando N = 28 hacia la línea de goteo de neutrones: primera medición de semividas en FRIB" . Physical Review Letters . 129 (212501) 212501. Bibcode : 2022PhRvL.129u2501C . doi : 10.1103/PhysRevLett.129.212501 . PMID 36461950. S2CID 253600995 .     
  8. ^ Yoshimoto , Masahiro; Suzuki, Hiroshi; Fukuda, Naoki; Takeda, Hiroyuki; Shimizu, Yohei; Yanagisawa, Yoshiyuki; Sato, Hiromi; Kusaka, Kensuke; Oh, toma, Masao; Yoshida, Koichi; Michimasa, Shin'ichiro (2024). "Descubrimiento de isótopos de silicio ricos en neutrones 45,46 Si" . Progresos de la Física Teórica y Experimental . 2024 (10) 101D01. Prensa de la Universidad de Oxford (OUP). doi : 10.1093/ptep/ptae155 . ISSN 2050-3911 . 
  9. ↑ " Más allá del 99,9
  10. ↑ Dwyer, KJ; Pomeroy, JM; Simons, DS; Steffens, KL; Lau, JW (2014-08-30). "Enriquecimiento de 28 Si más allá del 99,9998 % para computación cuántica de semiconductores" . Journal of Physics D: Applied Physics . 47 (34) 345105. doi : 10.1088/0022-3727/47/34/345105 . ISSN 0022-3727 .  
  11. ↑ Powell, Devin (1 de julio de 2008). "Los objetos más redondos del mundo creados" . New Scientist . Consultado el 16 de junio de 2015.
  12. ↑ Keats, Jonathon. "La búsqueda de un kilogramo más perfecto" . Wired . Vol. 19, n.º 10. Consultado el 16 de diciembre de 2023 .  
  13. ↑ Woosley, S.; Janka, T. (2006). "La física de las supernovas de colapso de núcleo". Nature Physics . 1 (3): 147– 154. arXiv : astro-ph/0601261 ​​. Bibcode : 2005NatPh...1..147W . CiteSeerX 10.1.1.336.2176 . doi : 10.1038/nphys172 . S2CID 118974639 .  
  14. ↑ Narlikar, Jayant V. (1995). De las nubes negras a los agujeros negros . World Scientific . pág. 94. ISBN  978-981-02-2033-4.
  15. ↑ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-08-037941-8.
  16. ↑ Watkins, GD; Corbett, JW (1961-02-15). "Defectos en silicio irradiado. I. Resonancia de espín electrónico del centro Si-A" . Physical Review . 121 (4): 1001– 1014. Bibcode : 1961PhRv..121.1001W . doi : 10.1103/PhysRev.121.1001 . ISSN 0031-899X . 
  17. ^ Lică, R.; Rotaru, F.; Borge, MJG; Grévy, S.; Negoiţă, F.; Poves, A.; Sorlín, O.; Andreyev, AN; Borcea, R.; Costache, C.; De Witte, H.; Fraile, LM; Greenlees, PT; Huyse, M.; Ionescu, A.; Kisyov, S.; Konki, J.; Lázaro, I.; Madurga, M.; Mărginean, N.; Mărginean, R.; Mihai, C.; Mihai, RE; Negret, A.; Nowacki, F.; Página, RD; Pakarinen, J.; Pucknell, V.; Rahkila, P.; Rapisarda, E.; Şerban, A.; Sotty, Colorado; Stan, L.; Stănoiu, M.; Tengblad, O.; Turturică, A.; Van Duppen, P.; Warr, N.; Dessagne, Ph.; Stora, T.; Borcea, C.; Calinescu, S.; Daugas, JM; Filipescu, D.; Kuti, I.; Franchoo, S.; Gheorghe, I.; Morfouace, P.; Morel, P.; Mrazek, J.; Pietreanu, D.; Söhler, D.; Stefan, yo; Şuvăilă, R.; Toma, S.; Ur, CA (11 de septiembre de 2019). "Configuraciones normales e intrusas en Si 34 pobladas en la desintegración β - de Mg 34 y Al 34" . Revisión Física C. 100 (3) 034306. arXiv : 1908.11626 . doi : 10.1103/PhysRevC.100.034306 .
  18. ↑ "Físicos encuentran un núcleo atómico con una 'burbuja' en el centro" . 24 de octubre de 2016. Consultado el 26 de diciembre de 2023 .
  19. ↑ Mutschler, A.; Lemasson, A.; Sorlín, O.; Bazin, D.; Borcea, C.; Borcea, R.; Dombradi, Z.; Ebran, J.-P.; Gade, A.; Iwasaki, H.; Khan, E.; Lepailleur, A.; Recchia, F.; Roger, T.; Rotaru, F.; Söhler, D.; Stanoiu, M.; Stroberg, SR; Tostevin, JA; Vandebrouck, M.; Weisshaar, D.; Wimmer, K. (febrero de 2017). "Una burbuja de densidad de protones en el núcleo doblemente mágico de 34Si". Física de la Naturaleza . 13 (2): 152–156 . arXiv : 1707.03583 . doi : 10.1038/nphys3916 .
  20. ↑ Bonetti, R.; Guglielmetti, A. (2007). "Radiactividad de cúmulos: una visión general después de veinte años" (PDF) . Romanian Reports in Physics . 59 : 301–310 . Archivado del original (PDF) el 19 de septiembre de 2016.
  • Datos de isótopos de silicio del Proyecto de Isótopos del Laboratorio Berkeley.