Elemento mononucleídico

Un elemento mononucleídico es un elemento que se encuentra naturalmente presente en la Tierra esencialmente en forma de un solo nucleido , sea estable o no, y que por lo tanto tendrá una masa atómica característica. Por tanto, la abundancia isotópica natural de este elemento estará dominada por un único isótopo estable o por un isótopo inestable con una vida útil muy larga. Hay 19 elementos en la primera categoría (por lo tanto, tanto mononucleídicos como monoisotópicos) y 3 en la segunda (mononucleídicos pero no monoisotópicos).

Por tanto, de los 26 elementos monoisotópicos, siete no son mononucleídicos. Tienen un solo isótopo estable, pero también tienen un radioisótopo primordial con una vida útil muy larga, que coexiste con el elemento estable en una fracción significativa, y en casos raros de forma mayoritaria o incluso casi exclusiva. Estos elementos son vanadio , rubidio , indio , lantano , europio , renio y lutecio .

Uso en metrología

Los elementos mononucleídicos son de gran importancia en ciencia, y en particular en metrología , porque su masa atómica puede medirse con gran precisión, siendo mínima la incertidumbre por la posible presencia de otro isótopo en una muestra.

Se pueden encontrar concentraciones muy bajas (trazas) de isótopos inestables en muestras naturales de elementos mononucleídicos. Por ejemplo, el berilio 10 ( 10 Be), que tiene una vida media de 1,4 millones de años, es producido por los rayos cósmicos en la atmósfera superior de la Tierra; el yodo-129 ( 129 I) con una vida media de 15,7 millones puede ser producido por diversos mecanismos cosmogénicos o nucleares; el cesio 137 ( 137 Cs) con una vida media de 30 años, se produce por reacción de fisión nuclear .

Todo el plutonio en la naturaleza, excepto los minerales de uranio, está en forma de un único nucleido radiactivo primordial , el plutonio 244 , que por definición hace del plutonio un elemento mononucleídico. Sin embargo, en la práctica, el plutonio primordial, muy raro, ha sido ampliamente contaminado por isótopos (como el plutonio 239 ) producidos por neutrones de minerales de uranio, reactores o armas nucleares, lo que hace que este nucleido sea inútil en metrología. Por lo tanto, el plutonio no se incluye generalmente como mononucleídico debido a su falta de utilidad como mononucleídico.

Tabla completa de elementos mononucleídicos

Elemento Nucleido Z ( p ) N ( n ) Masa isotópica ( u )
berilio 9 ser 4 5 9.012182 (3)
flúor 19 F 9 10 18,998 403 2 (5)
sodio 23 Na 11 12 22.989770 (2)
aluminio 27 Al 13 14 26,981538 (2)
fósforo 31 P 15 dieciséis 30.973 761 (2)
escandio 45 Sc 21 24 44,955910 (8)
manganeso 55 Mn 25 30 54,938049 (9)
cobalto 59 Co 27 32 58.933.200 (9)
arsénico 75 as 33 42 74.92160 (2)
itrio 89 Y 39 50 88.90585 (2)
niobio 93 Nb 41 52 92.90638 (2)
rodio 103 Rh 45 58 102.90550 (2)
yodo 127 yo 53 74 126.904 47 (3)
cesio 133 C 55 78 132.90545 (2)
praseodimio 141 Pr 59 82 140.90765 (2)
terbio 159 Tb sesenta y cinco 94 158,925 34 (2)
holmio 165 Ho 67 98 164,93032 (2)
tulio 169 toneladas 69 100 168,93421 (2)
oro 197 Para 79 118 196,966 55 (2)
bismuto 209 Bi 83 126 208,98038 (2) radioactivo
torio 232 mil 90 142 232.038 1 (1) radioactivo
protactinio 231 Pa 91 140 231.03588 (2) radioactivo

Datos de pesos atómicos y composiciones isotópicas , ed, JS Coursey, DJ Schwab y RA Dragoset, Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (2005).

Notas y referencias

  1. NE Holden, "Valores de peso atómico estándar para los elementos mononuclídicos - 2001", BNL-NCS-68362 , Laboratorio nacional de Brookhaven (2001)