O lítio ( Li ) de origem natural ( peso atômico : 6941 (2) u ) está presente na natureza na forma de dois isótopos estáveis 6 Li e 7 Li, sendo este último o mais abundante (92,5%). Ambos os isótopos têm menor energia de ligação nuclear por núcleo do que os dois elementos químicos que o seguem e precedem ( berílio e hélio, respectivamente ) na Tabela Periódica dos Elementos , o que significa que é um dos únicos elementos. Produtos químicos estáveis à luz que podem gerar energia através da fissão nuclear . Em 2011, sete radioisótopos eram conhecidos e caracterizados, sendo o mais estável 8 Li com meia-vida de 838 ms e 9 Li com meia-vida de 178,3 ms . Todos os outros radioisótopos têm meia-vida de menos de 8,6 ms . O radioisótopo de vida mais curta é 4 Li, que decai por emissão de prótons com meia-vida de 7,580 43 × 10 -23 s .
O primordial nuclídeo 7 Li , produzido durante a nucleossíntese primordial (uma pequena quantidade de 6 Li também é produzida pelas estrelas ). Os isótopos de lítio fracionam substancialmente durante vários processos naturais, por exemplo, durante a formação mineral (precipitação química), por metabolismo e por troca iônica . Os íons de lítio substituem os de magnésio e ferro nos arranjos octaédricos de minerais de argila , onde 6 Li é preferível a 7 Li, fazendo com que a concentração do isótopo mais leve aumente nos processos de hiperfiltração e intemperismo das rochas.
O lítio natural é composto de dois isótopos estáveis 6 Li e 7 Li, sendo o último a maioria.
Isótopo | Abundância
(porcentagem molar) |
Gama de variações |
---|---|---|
6 Li | 7,59 (4)% | 7,714 - 7,225 |
7 Li | 92,41 (4)% | 92,275 - 92,786 |
O lítio 4 ( 4 Li) tem um núcleo composto de três prótons e um nêutron . É o isótopo do lítio, com a meia-vida mais curta (meia-vida de 9,1 × 10 −23 s ) e decai por emissão de prótons em 3 He . Pode ser formado como um intermediário em algumas reações de fusão nuclear .
O lítio 5 ( 5 Li) tem um núcleo composto de três prótons e dois nêutrons . Sua vida útil é curta (meia-vida de 370 × 10 −23 s ) e decai por emissão de prótons em 4 He .
O lítio 6 ( 6 Li) é estável e tem um núcleo composto de três prótons e três nêutrons . Constitui cerca de 7,5% do lítio encontrado na natureza. É um material de escolha para a produção de trítio e também pode servir como um absorvedor de nêutrons em reações de fusão nuclear . Grandes quantidades de 6 Li foram isotopicamente fracionadas para uso em armas nucleares .
O lítio 7 ( 7 Li) é o isótopo estável mais abundante de lítio (92,5%). Seu núcleo é composto por três prótons e quatro nêutrons .
O material usado na produção de 6 Li, empobrecido em 6 Li e, portanto, enriquecido em 7 Li, está disponível comercialmente e parte também é descartado na natureza. Assim, foram medidos níveis de 7 Li 35,4% maiores do que a taxa usual na natureza em águas subterrâneas carbonatadas sob West Valley Creek, na Pensilvânia , que fica a jusante de uma planta de processamento de lítio. No material empobrecido em 6 Li, a abundância desse isótopo pode ser reduzida a 80% de seu valor normal, o que lhe confere uma massa atômica variando entre 6,94 u e 6,99 u . Assim, a composição isotópica do lítio depende muito de sua origem e uma medição precisa da massa atômica relativa não pode ser fornecida para todas as amostras em geral.
O 7 Li é usado na forma de fluoreto de lítio , um solvente usado nos reatores nucleares de sais fundidos fluorados . Devido à grande diferença entre a seção transversal para absorção de nêutrons de 6 Li (941 celeiros , térmico), que é particularmente alta, e a de 7 Li (0,045 celeiros, térmica) muito mais baixa, é essencial fazer uma separação estrita de lítio isotópico neste contexto.
O hidróxido de lítio 7 também é usado para a alcalinização do refrigerante em reatores de água pressurizada .
O lítio 8 ( 8 Li) é um radioisótopo do lítio com meia-vida de 840 ms. Seu núcleo é formalmente composto por três prótons e cinco nêutrons, mas na verdade tem uma estrutura semelhante a um halo : seu núcleo é feito de dois prótons e dois nêutrons (um núcleo de hélio 4 ) rodeado por um "halo". »Feito de um próton e três nêutrons. Ele decai por decaimento β seguido por fissão em dois átomos de 4 He.
O lítio 9 ( 9 Li) é um radioisótopo de lítio com meia-vida de 178 ms. Seu núcleo é composto por três prótons e seis nêutrons. Ele decai por decaimento β em berílio 9 , seguido 50,8% do tempo pela emissão de nêutrons para formar berílio 8 .
O lítio 11 ( 11 Li) é um radioisótopo de lítio com meia-vida de 8,75 ms. Seu núcleo é formalmente composto de três prótons e oito nêutrons, mas na verdade tem uma estrutura semelhante a um halo : seu núcleo é composto de três prótons e seis nêutrons (um núcleo de lítio 9 ), rodeado por um "halo". ” Composto por dois nêutrons. Portanto, tem um volume central excepcionalmente grande, comparável ao do 208 Pb . Ele decai por decaimento β em berílio 11 que então também decai, principalmente em berílio 10 por emissão de nêutrons .
Símbolo isotópico |
Z ( p ) | N ( n ) | massa isotópica (u) | Meia vida | Modo (s) de deterioração |
Isótopo (s) -son | Spin nuclear |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Energia de excitação | |||||||
4 Li | 3 | 1 | 4.027 19 (23) | 91 (9) × 10 −24 s [ 6,03 MeV ] |
p | 3 ele | 2- |
5 Li | 3 | 2 | 5.012 54 (5) | 370 (30) × 10 −24 s [~ 1,5 MeV ] |
p | 4 ele | 3 / 2- |
6 Li | 3 | 3 | 6.015 122 795 (16) | Estábulo | 1+ | ||
7 Li | 3 | 4 | 7.016 004 55 (8) | Estábulo | 3 / 2- | ||
8 li | 3 | 5 | 8.022 487 36 (10) | 840,3 (9) ms | β - , fissão | 2 4 He | 2+ |
9 Li | 3 | 6 | 9.026 789 5 (21) | 178,3 (4) ms | β - , n (50,8%) | 8 Be | 3 / 2- |
β - (49,2%) | 9 Be | ||||||
10 Li | 3 | 7 | 10,035 481 (16) | 2,0 (5) × 10 −21 s [1,2 (3) MeV ] |
não | 9 Li | (1-, 2-) |
10m1 Li | 200 (40) keV | 3,7 (15) × 10 −21 s | 1+ | ||||
10m2 Li | 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 Be | 3 / 2- |
β - (8,07%) | 11 Be | ||||||
β - , 2n (4,1%) | 9 Be | ||||||
β - , 3n (1,9%) | 8 Be | ||||||
β - , fissão (1,0%) | 7 He, 4 He | ||||||
β - , fissão (0,014%) | 8 Li, 3 H | ||||||
β - , fissão (0,013%) | 9 Li, 2 H | ||||||
12 Li | 3 | 9 | 12,053 78 (107) # | <10 ns | não | 11 Li |
1 | H | Ei | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Ser | B | VS | NÃO | O | F | Nascer | ||||||||||||||||||||||||
3 | N / D | Mg | Al | sim | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Isto | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ou | Cu | Zn | Ga | Ge | Ás | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Dentro | Sn | Sb | Vocês | eu | Xe | ||||||||||||||
6 | Cs | BA | O | Esta | Pr | WL | PM | Sm | Teve | D'us | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Leitura | Hf | Sua | C | Ré | Osso | Ir | Pt | No | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | No | Rn |
7 | Fr | Ra | Ac | º | Pa | você | Np | Poderia | Sou | Cm | Bk | Cf | É | Fm | Md | Não | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |