Kalsium-48

Kalsium-48 (chemiese notasie ⁴⁸₂₀Ca) is 'n kwasi-stabiele isotoop van kalsium.

Eienskappe

Algemeen
Naam	Kalsium-48
Protone	20
Neutrone	28
Kernspin	0+
Status
Status	kwasi-stabiele oerisotoop
Halfleeftyd	4,4+0,5-0,4±0,4 x 10+19 jaar
Vervalvorm	dubbelbeta
Navigasie
$\nwarrow$$\uparrow$$\nearrow$ $\leftarrow$4820Ca$\rightarrow$ $\swarrow$$\downarrow$$\searrow$
Lys van isotope
Portaal Chemie
Portaal Fisika

Dubbelbetaverval

Hierdie nukleid is uitsonderlik omdat dit 'n dubbelmagiese kern het wat ryk aan neutrone is. Die kern is nie heeltemal stabiel nie, maar die enigste vervalproses wat dit kan ondergaan is 'n dubbelbetaverval. Daar is twee sulke vervalpaaie. Een wat twee antineutrinos vrystel en (moontlik) een wat neutrinoloos is:

$^{48}Ca\to \ ^{48}Ti\ +\ 2e^{-}\ +\ 2{\bar {\nu _{e}}}$

$^{48}Ca\to \ ^{48}Ti\ +\ 2e^{-}\ +\ 0{\bar {\nu _{e}}}$

Beide prosesse het uitsonderlik lang halfleeftye. Die tweeneutrino s'n is gemeet en bedra 4,4^+0,5_-0,4±0,4 x 10⁺¹⁹ jaar. Dit is meer as 'n miljard keer die ouderdom van die heelal. Dit maak hierdie isotoop kwasi-stabiel.

Die neutrinolose proses se halfleeftyd is nog langer en word beraam op >13 x 10⁺²¹ jaar. Hierdie aktiwiteit is so gering dat dit amper onmoontlik is om te meet en dit is nog nie aangetoon nie. Vir fisici is dit juis 'n uiters interessante saak om dit te meet omdat hierdie proses inligting sou verskaf oor die aard en die massa van die neutrino. Dit kan groot betekenis vir die kosmologie hê en help om die probleem van die donker materie op te los.

Nuwe elemente

Calcium-48 het baie neutrone en dit maak dit moontlik om nuwe elemente te vervaardig deur 'n teiken-materiaal soos kalifornium met hierdie isotoop te bombardeer. Dit is hoe die element oganesson ontdek is:

$^{48}Ca\ +\ ^{249}Cf\to \ ^{294}Og+3n$

Neutronaktivering

Blootstelling van kalsium-48 aan neutrone (van 'n siklotron, 'n reaktor of 'n draagbare bron soos plutonium-berillium) lei tot die vorming van kalsium-49 wat 'n kort halfleeftyd (8,8 minute) het en 'n kenmerkende gamma-straling vrystel. Hierdie metode kan gebruik word om die konsentrasie van kalsium-48 in die menslike liggaam te bepaal.