El litio ( Li ) de origen natural ( peso atómico : 6941 (2) u ) está presente en la naturaleza en forma de dos isótopos estables 6 Li y 7 Li, siendo este último el más abundante (92,5%). Ambos isótopos tienen menor energía de enlace nuclear por nucleón que los dos elementos químicos que lo siguen y preceden ( berilio y helio, respectivamente ) en la Tabla Periódica de los Elementos , lo que significa que es uno de los únicos elementos químicos estables a la luz que pueden generar energía. a través de la fisión nuclear . En 2011, se conocieron y caracterizaron siete radioisótopos , siendo el más estable 8 Li con una vida media de 838 ms y 9 Li con una vida media de 178,3 ms . Todos los demás radioisótopos tienen una vida media de menos de 8,6 ms . El radioisótopo de vida más corta es el 4 Li, que se desintegra por emisión de protones con una vida media de 7.580 43 × 10 −23 s .
El nucleido primordial de 7 Li , producido durante la nucleosíntesis primordial ( las estrellas también producen una pequeña cantidad de 6 Li ). Los isótopos de litio se fraccionan sustancialmente durante varios procesos naturales, por ejemplo durante la formación de minerales (precipitación química), por metabolismo y por intercambio iónico . Los iones de litio sustituyen a los de magnesio y hierro en las disposiciones octaédricas de los minerales arcillosos , donde se prefiere el 6 Li sobre el 7 Li, lo que hace que la concentración del isótopo más ligero aumente durante los procesos de hiperfiltración y meteorización de las rocas.
El litio natural está formado por dos isótopos estables 6 Li y 7 Li, siendo este último el mayoritario.
Isótopo | Abundancia
(porcentaje molar) |
Gama de variaciones |
---|---|---|
6 Li | 7,59 (4)% | 7.714 - 7.225 |
7 Li | 92,41 (4)% | 92,275 - 92,786 |
El litio 4 ( 4 Li) tiene un núcleo formado por tres protones y un neutrón . Es el isótopo del litio, con la vida media más corta (vida media de 9,1 × 10 −23 s ) y se desintegra por emisión de protones en 3 He . Puede formarse como intermedio en algunas reacciones de fusión nuclear .
El litio 5 ( 5 Li) tiene un núcleo formado por tres protones y dos neutrones . Su vida útil es corta (vida media de 370 × 10 −23 s ) y se descompone por emisión de protones en 4 He .
El litio 6 ( 6 Li) es estable y tiene un núcleo formado por tres protones y tres neutrones . Constituye aproximadamente el 7,5% del litio que se encuentra en la naturaleza. Es un material de elección para la producción de tritio y también puede servir como absorbente de neutrones en reacciones de fusión nuclear . Se han fraccionado isotópicamente grandes cantidades de 6 Li para su uso en armas nucleares .
El litio 7 ( 7 Li) es el isótopo estable de litio más abundante (92,5%). Su núcleo está formado por tres protones y cuatro neutrones .
El material utilizado en la producción de 6 Li, empobrecido en 6 Li y, por lo tanto, enriquecido en 7 Li, está disponible comercialmente y parte también se vierte en la naturaleza. Así, se midieron niveles de 7 Li 35,4% mayores que la tasa habitual en la naturaleza en el agua subterránea carbonatada bajo West Valley Creek en Pensilvania , que está aguas abajo de una planta de procesamiento de litio. En el material empobrecido en 6 Li, la abundancia de este isótopo se puede reducir al 80% de su valor normal, lo que le confiere una masa atómica que varía entre 6,94 uy 6,99 u . Por lo tanto, la composición isotópica del litio depende en gran medida de su origen y no se puede dar una medición precisa de la masa atómica relativa para todas las muestras en general.
El 7 Li se utiliza en forma de fluoruro de litio , un disolvente utilizado en los reactores nucleares de sales fundidas fluoradas . Debido a la gran diferencia entre la sección transversal para la absorción de neutrones de 6 Li (941 graneros , térmica), que es particularmente alta, y la de 7 Li (0.045 graneros, térmica), que es mucho menor, es fundamental realizar una separación estricta isotópica de litio en este contexto.
El hidróxido de litio 7 también se utiliza para la alcalinización del refrigerante en reactores de agua a presión .
El litio 8 ( 8 Li) es un radioisótopo de litio con una vida media de 840 ms. Su núcleo está formado formalmente por tres protones y cinco neutrones, pero en realidad tiene una estructura similar a un núcleo de halo : su núcleo está formado por dos protones y dos neutrones (un núcleo de helio 4 ) rodeado por un "halo". »Hecho de un protón y tres neutrones. Se desintegra por desintegración β seguida de fisión en dos átomos de 4 He.
El litio 9 ( 9 Li) es un radioisótopo de litio con una vida media de 178 ms. Su núcleo está formado por tres protones y seis neutrones. Se desintegra por desintegración β- en berilio 9 , seguido en el 50,8% de las veces por emisión de neutrones para formar berilio 8 .
El litio 11 ( 11 Li) es un radioisótopo de litio con una vida media de 8,75 ms. Su núcleo está formado formalmente por tres protones y ocho neutrones, pero en realidad tiene una estructura similar a un núcleo de halo : su núcleo está formado por tres protones y seis neutrones (un núcleo de litio 9 ), rodeado por un "halo". Compuesto por dos neutrones. Por lo tanto, tiene un volumen de núcleo excepcionalmente grande, comparable al del 208 Pb . Se desintegra por desintegración β- en berilio 11 que luego también se desintegra, principalmente en berilio 10 por emisión de neutrones .
Símbolo de isótopo |
Z ( p ) | N ( n ) | masa isotópica (u) | Media vida | Modo (s) de decaimiento |
Isótopo (s) -hijo | Giro nuclear |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Energía de excitación | |||||||
4 Li | 3 | 1 | 4.027 19 (23) | 91 (9) × 10 −24 s [ 6,03 MeV ] |
pag | 3 él | 2- |
5 Li | 3 | 2 | 5.012 54 (5) | 370 (30) × 10 −24 s [~ 1,5 MeV ] |
pag | 4 él | 3 / 2- |
6 Li | 3 | 3 | 6.015 122 795 (16) | Estable | 1+ | ||
7 Li | 3 | 4 | 7.016 004 55 (8) | Estable | 3 / 2- | ||
8 Li | 3 | 5 | 8.022 487 36 (10) | 840,3 (9) ms | β - , fisión | 2 4 Él | 2+ |
9 Li | 3 | 6 | 9.026 789 5 (21) | 178,3 (4) ms | β - , n (50,8%) | 8 ser | 3 / 2- |
β - (49,2%) | 9 ser | ||||||
10 Li | 3 | 7 | 10.035 481 (16) | 2,0 (5) × 10 −21 s [1,2 (3) MeV ] |
no | 9 Li | (1-, 2-) |
10m1 Li | 200 (40) keV | 3,7 (15) × 10 −21 s | 1+ | ||||
Li de 10m2 | 480 (40) keV | 1,35 (24) × 10 −21 s | 2+ | ||||
11 Li | 3 | 8 | 11.043 798 (21) | 8,75 (14) ms | β - , n (84,9%) | 10 ser | 3 / 2- |
β - (8,07%) | 11 ser | ||||||
β - , 2n (4,1%) | 9 ser | ||||||
β - , 3n (1,9%) | 8 ser | ||||||
β - , fisión (1,0%) | 7 Él, 4 Él | ||||||
β - , fisión (0,014%) | 8 Li, 3 H | ||||||
β - , fisión (0,013%) | 9 Li, 2 H | ||||||
12 Li | 3 | 9 | 12.053 78 (107) # | <10 ns | no | 11 Li |
1 | H | Oye | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Ser | B | VS | NO | O | F | Nació | ||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Alabama | sí | PAG | S | Cl | Arkansas | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Eso | Carolina del Sur | Ti | V | Cr | Minnesota | Fe | Co | O | Cu | Zn | Georgia | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nótese bien | Mes | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | En | Sn | Sb | Tú | I | Xe | ||||||||||||||
6 | Cs | Licenciado en Letras | La | Esto | Pr | Dakota del Norte | Pm | Sm | Tenido | Di-s | Tuberculosis | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Leer | Hf | Tu | W | Re | Hueso | Ir | Pt | A | Hg | Tl | Pb | Bi | Correos | A | Rn |
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