Изотопы кремния

Изо́топы кре́мния — разновидности атомов (и ядер) химического элемента кремния, имеющие разное содержание нейтронов в ядре.

Природный кремний состоит из трёх стабильных изотопов ²⁸Si, ²⁹Si, ³⁰Si с атомной концентрацией 92,205—92,241; 4,678—4,692 и 3,082—3,102 ат. % соответственно. Разброс концентрации обусловлен происхождением кремния из разных природных источников. Самым долгоживущим радиоизотопом кремния является ³²Si с периодом полураспада 153 года.

Таблица изотопов кремния

Символ нуклида	Z (p)	N (n)	Масса изотопа^[1] (а. е. м.)	Период полураспада^[2] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[2]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Символ нуклида	Энергия возбуждения			Период полураспада^[2] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[2]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
²²Si	14	8	22,03579(54)#	29(2) мс	β⁺ (67,6 %)	²²Al	0+
²²Si	14	8	22,03579(54)#	29(2) мс	β⁺, p (32,4 %)	²¹Mg	0+
²³Si	14	9	23,02544(54)#	42,3(4) мс	β⁺ (12 %)	²³Al	3/2+#
²³Si	14	9	23,02544(54)#	42,3(4) мс	β⁺, p (88 %)	²¹Mg	3/2+#
²⁴Si	14	10	24,011535(21)	140(8) мс	β⁺ (62,4 %)	²⁴Al	0+
²⁴Si	14	10	24,011535(21)	140(8) мс	β⁺, p (37,6 %)	²³Mg	0+
²⁵Si	14	11	25,004109(11)	220(3) мс	β⁺ (64,8 %)	²⁵Al	5/2+
²⁵Si	14	11	25,004109(11)	220(3) мс	β⁺, p (35,2 %)	²⁴Mg	5/2+
²⁶Si	14	12	25,9923338(12)	2,2453(7) с	β⁺	²⁶Al	0+
²⁷Si	14	13	26,98670469(12)	4,15(4) с	β⁺	²⁷Al	5/2+
²⁸Si	14	14	27,9769265350(5)	стабилен			0+	0,92223(19)	0,92205-0,92241
²⁹Si	14	15	28,9764946653(6)	стабилен			1/2+	0,04685(8)	0,04678-0,04692
³⁰Si	14	16	29,973770137(23)	стабилен			0+	0,03092(11)	0,03082-0,03102
³¹Si	14	17	30,97536319(5)	157,36(26) мин	β⁻	³¹P	3/2+
³²Si	14	18	31,9741515(3)	153(19) года	β⁻	³²P	0+	следовые количества^{[прим. 1]}
³³Si	14	19	32,9779770(8)	6,18(18) с	β⁻	³³P	(3/2+)
³⁴Si	14	20	33,978575(15)	2,77(20) с	β⁻	³⁴P	0+
^34mSi	4256,1(4) kэВ			<210 нс	ИП	³⁴Si	(3−)
³⁵Si	14	21	34,98455(4)	780(120) мс	β⁻ (94,74 %)	³⁵P	7/2−#
³⁶Si	14	22	35,98665(8)	450(60) мс	β⁻ (87,5 %)	³⁶P	0+
³⁶Si	14	22	35,98665(8)	450(60) мс	β⁻, n (12,5 %)	³⁵P	0+
³⁷Si	14	23	36,99295(12)	90(60) мс	β⁻ (83 %)	³⁷P	(7/2−)#
³⁷Si	14	23	36,99295(12)	90(60) мс	β⁻, n (17 %)	³⁶P	(7/2−)#
³⁸Si	14	24	37,99552(11)	90# мс [>1 мкс]	β⁻, n	³⁷P	0+
³⁸Si	14	24	37,99552(11)	90# мс [>1 мкс]	β⁻	³⁸P	0+
³⁹Si	14	25	39,00249(15)	47,5(20) мс	β⁻	³⁹P	7/2−#
⁴⁰Si	14	26	40,00583(37)	33,0(10) мс	β⁻	⁴⁰P	0+
⁴¹Si	14	27	41,01301(60)	20,0(25) мс	β⁻	⁴¹P	7/2−#
⁴²Si	14	28	42,01768(54)#	12,5(35) мс	β⁻	⁴²P	0+
⁴³Si	14	29	43,02480(64)#	15# мс [>260 нс]			3/2−#
⁴⁴Si	14	30	44,03061(64)#	10# мс			0+

↑ Образуется при расщеплении аргона космическими лучами

Пояснения к таблице

Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов.

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

Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада.

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 Z и N). 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

↑ Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.
↑ ¹ ² Данные приведены по Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.

[3] Образуется при расщеплении аргона космическими лучами

[AME2016-1] Данные приведены по Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030002-1—030002-344. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030002.

[Nubase2020-2] ¹ ² Данные приведены по Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.

[1]

[2]

[прим. 1]