4.16. ЕСТЕСТВЕННО РАДИОАКТИВНЫЕ
Это калий K и рубидий Rb, создающие ту фоновую радиацию, в которой человечество жило тысячелетиями.
Элемент K (порядковый номер 19), встречающийся в природе в значительном количестве (2,5%), имеет три изотопа (см. 4.60): 39K (93,26%), 41K (6,73%), 40K (0,01%). Только последний изотоп радиоактивен. Половина атомов изотопа распадается за 1,3?109 лет. Такое время называют периодом полураспада:
4019K = 4020Ca + e-?; 4019Ca + e- = 4018Ar.
При распаде ядра 40K в 88% случаев испускается электрон e- и образуется изотоп кальция 4020Ca, а в 12% — происходит захват ядром электрона с нижнего энергетического уровня (K-захват) и появляется изотоп аргона 4018Ar. При захвате ядром электрона протон ядра превращается в нейтрон, в результате чего атомный номер (см. 4.4) элемента уменьшается на единицу, т. е. ядро калия превращается в ядро аргона. Ежегодно из 1 г калия образуется около 4?10-12 мл аргона, поступающего в атмосферу (см. 4.6, 4.29). Миллиарды лет назад изотоп 40K был одним из главных генераторов теплоты в земной коре. Его тогда было много, примерно 2%.
Рассеянный; природе элемент Rb (порядковый номер 37) обнаружен во всех минералах и водах, содержащих калий. Рубидий является тенью калия. У нею есть два изотопа: 85Rb (72,2%) и 87Rb (27,8%). Последний изотоп радиоактивен:
8737Rb = 8738Sr + е-?.
Период полураспада этого изотопа равен 5?1010 лет. Найдено, что 1% всего земного стронция Sr образовался в результате распада ядер 87Rb, который, кстати, помог установить, что Земля «живет на свете» уже приблизительно 4,5 млрд. лет.