Isotop osmium
Osmium (76Os) memiliki tujuh isotop alami, lima di antaranya stabil: 187Os, 188Os, 189Os, 190Os, dan 192Os (yang paling melimpah). Isotop alami lainnya, 184Os, dan 186Os, memiliki waktu paruh yang sangat panjang (masing-masing 1,12×1013 tahun dan 2×1015 tahun) dan untuk tujuan praktis dapat dianggap stabil juga. 187Os merupakan anak dari 187Re (waktu paruh 4,56×1010 tahun) dan paling sering diukur dalam rasio 187Os/188Os. Rasio ini, serta rasio 187Re/188Os, telah digunakan secara luas dalam penanggalan batuan terestrial maupun meteorik. Ia juga telah digunakan untuk mengukur intensitas pelapukan benua dari waktu ke waktu geologis dan untuk menetapkan usia minimum untuk stabilisasi akar mantel kraton benua. Namun, aplikasi Os yang paling menonjol dalam penanggalan adalah dalam hubungannya dengan iridium, untuk menganalisis lapisan kuarsa yang terguncang di sepanjang batas Kapur–Paleogen yang menandai kepunahan dinosaurus 66 juta tahun yang lalu.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Berat atom standar Ar°(Os) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ada juga 30 radioisotop buatan,[3] yang berumur paling panjang anda 194Os dengan waktu paruh 6 tahun; semua radioisotop lain memiliki waktu paruh di bawah 94 hari. Ada juga sembilan isomer nuklir yang diketahui, yang berumur paling panjang adalah 191mOs dengan waktu paruh 13,10 jam. Semua isotop dan isomer nuklir osmium bersifat radioaktif atau stabil secara pengamatan, artinya mereka diprediksi radioaktif tetapi tidak ada peluruhan aktual yang teramati.
Daftar isotop
| Nuklida [n 1] | Z | N | Massa isotop (Da) [n 2][n 3] | Waktu paruh [n 4] | Mode peluruhan [n 5] | Isotop anak [n 6][n 7] | Spin dan paritas [n 8][n 9] | Kelimpahan alami (fraksi mol) | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energi eksitasi | Proporsi normal | Rentang variasi | |||||||||||||||||
| 161Os | 76 | 85 | 0,64(6) mdtk | α | 157W | ||||||||||||||
| 162Os | 76 | 86 | 161,98443(54)# | 1,87(18) mdtk | α | 158W | 0+ | ||||||||||||
| 163Os | 76 | 87 | 162,98269(43)# | 5,5(6) mdtk | α | 159W | 7/2−# | ||||||||||||
| β+, p (langka) | 162W | ||||||||||||||||||
| β+ (langka) | 163Re | ||||||||||||||||||
| 164Os | 76 | 88 | 163,97804(22) | 21(1) mdtk | α (98%) | 160W | 0+ | ||||||||||||
| β+ (2%) | 164Re | ||||||||||||||||||
| 165Os | 76 | 89 | 164,97676(22)# | 71(3) mdtk | α (60%) | 161W | (7/2−) | ||||||||||||
| β+ (40%) | 165Re | ||||||||||||||||||
| 166Os | 76 | 90 | 165,972691(20) | 216(9) mdtk | α (72%) | 162W | 0+ | ||||||||||||
| β+ (28%) | 166Re | ||||||||||||||||||
| 167Os | 76 | 91 | 166,97155(8) | 810(60) mdtk | α (67%) | 163W | 3/2−# | ||||||||||||
| β+ (33%) | 167Re | ||||||||||||||||||
| 168Os | 76 | 92 | 167,967804(13) | 2,06(6) dtk | β+ (51%) | 168Re | 0+ | ||||||||||||
| α (49%) | 164W | ||||||||||||||||||
| 169Os | 76 | 93 | 168,967019(27) | 3,40(9) dtk | β+ (89%) | 169Re | 3/2−# | ||||||||||||
| α (11%) | 165W | ||||||||||||||||||
| 170Os | 76 | 94 | 169,963577(12) | 7,46(23) dtk | β+ (91,4%) | 170Re | 0+ | ||||||||||||
| α (8,6%) | 166W | ||||||||||||||||||
| 171Os | 76 | 95 | 170,963185(20) | 8,3(2) dtk | β+ (98,3%) | 171Re | (5/2−) | ||||||||||||
| α (1,7%) | 167W | ||||||||||||||||||
| 172Os | 76 | 96 | 171,960023(16) | 19,2(5) dtk | β+ (98,9%) | 172Re | 0+ | ||||||||||||
| α (1,1%) | 168W | ||||||||||||||||||
| 173Os | 76 | 97 | 172,959808(16) | 22,4(9) dtk | β+ (99,6%) | 173Re | (5/2−) | ||||||||||||
| α (0,4%) | 169W | ||||||||||||||||||
| 174Os | 76 | 98 | 173,957062(12) | 44(4) dtk | β+ (99,97%) | 174Re | 0+ | ||||||||||||
| α (0,024%) | 170W | ||||||||||||||||||
| 175Os | 76 | 99 | 174,956946(15) | 1,4(1) mnt | β+ | 175Re | (5/2−) | ||||||||||||
| 176Os | 76 | 100 | 175,95481(3) | 3,6(5) mnt | β+ | 176Re | 0+ | ||||||||||||
| 177Os | 76 | 101 | 176,954965(17) | 3,0(2) mnt | β+ | 177Re | 1/2− | ||||||||||||
| 178Os | 76 | 102 | 177,953251(18) | 5,0(4) mnt | β+ | 178Re | 0+ | ||||||||||||
| 179Os | 76 | 103 | 178,953816(19) | 6,5(3) mnt | β+ | 179Re | (1/2−) | ||||||||||||
| 180Os | 76 | 104 | 179,952379(22) | 21,5(4) mnt | β+ | 180Re | 0+ | ||||||||||||
| 181Os | 76 | 105 | 180,95324(3) | 105(3) mnt | β+ | 181Re | 1/2− | ||||||||||||
| 181m1Os | 48,9(2) keV | 2,7(1) mnt | β+ | 181Re | (7/2)− | ||||||||||||||
| 181m2Os | 156,5(7) keV | 316(18) ndtk | (9/2)+ | ||||||||||||||||
| 182Os | 76 | 106 | 181,952110(23) | 22,10(25) jam | EC | 182Re | 0+ | ||||||||||||
| 183Os | 76 | 107 | 182,95313(5) | 13,0(5) jam | β+ | 183Re | 9/2+ | ||||||||||||
| 183mOs | 170,71(5) keV | 9,9(3) jam | β+ (85%) | 183Re | 1/2− | ||||||||||||||
| IT (15%) | 183Os | ||||||||||||||||||
| 184Os | 76 | 108 | 183,9524891(14) | 1,12(23)×1013 thn[1] | α[n 10] | 180W | 0+ | 2(1)×10−4 | |||||||||||
| 185Os | 76 | 109 | 184,9540423(14) | 93,6(5) hri | EC | 185Re | 1/2− | ||||||||||||
| 185m1Os | 102,3(7) keV | 3,0(4) μdtk | (7/2−)# | ||||||||||||||||
| 185m2Os | 275,7(8) keV | 0,78(5) μdtk | (11/2+) | ||||||||||||||||
| 186Os[n 11] | 76 | 110 | 185,9538382(15) | 2,0(11)×1015 thn | α | 182W | 0+ | 0,0159(3) | |||||||||||
| 187Os[n 12] | 76 | 111 | 186,9557505(15) | Stabil Secara Pengamatan[n 13] | 1/2− | 0,0196(2) | |||||||||||||
| 188Os[n 12] | 76 | 112 | 187,9558382(15) | Stabil Secara Pengamatan[n 14] | 0+ | 0,1324(8) | |||||||||||||
| 189Os | 76 | 113 | 188,9581475(16) | Stabil Secara Pengamatan[n 15] | 3/2− | 0,1615(5) | |||||||||||||
| 189mOs | 30,812(15) keV | 5,81(6) jam | IT | 189Os | 9/2− | ||||||||||||||
| 190Os | 76 | 114 | 189,9584470(16) | Stabil Secara Pengamatan[n 16] | 0+ | 0,2626(2) | |||||||||||||
| 190mOs | 1705,4(2) keV | 9,9(1) mnt | IT | 190Os | (10)− | ||||||||||||||
| 191Os | 76 | 115 | 190,9609297(16) | 15,4(1) hri | β− | 191Ir | 9/2− | ||||||||||||
| 191mOs | 74,382(3) keV | 13,10(5) jam | IT | 191Os | 3/2− | ||||||||||||||
| 192Os | 76 | 116 | 191,9614807(27) | Stabil Secara Pengamatan[n 17] | 0+ | 0,4078(19) | |||||||||||||
| 192mOs | 2015,40(11) keV | 5,9(1) dtk | IT (87%) | 192Os | (10−) | ||||||||||||||
| β− (13%) | 192Ir | ||||||||||||||||||
| 193Os | 76 | 117 | 192,9641516(27) | 30,11(1) jam | β− | 193Ir | 3/2− | ||||||||||||
| 194Os | 76 | 118 | 193,9651821(28) | 6,0(2) thn | β− | 194Ir | 0+ | ||||||||||||
| 195Os | 76 | 119 | 194,96813(54) | 6,5 mnt | β− | 195Ir | 3/2−# | ||||||||||||
| 196Os | 76 | 120 | 195,96964(4) | 34,9(2) mnt | β− | 196Ir | 0+ | ||||||||||||
| 197Os | 76 | 121 | 2,8(6) mnt | ||||||||||||||||
| Header & footer tabel ini: | |||||||||||||||||||
Kegunaan isotop osmium
Rasio isotop osmium-187 dan osmium-188 (187Os/188Os) dapat digunakan sebagai jendela perubahan geokimia sepanjang sejarah lautan.[4] Rata-rata rasio 187Os/188Os laut di lautan adalah 1,06.[4] Nilai ini menunjukkan keseimbangan input sungai turunan benua dari Os dengan rasio 187Os/188Os ~1,3, dan input mantel/ekstraterestrial dengan rasio 187Os/188Os ~0,13.[4] Menjadi keturunan dari 187Re, 187Os dapat dibentuk secara radiogenik melalui peluruhan beta.[5] Peluruhan ini sebenarnya telah mendorong rasio 187Os/188Os dari Bulk silikat bumi (Bumi minus intinya) sebesar 33%.[6] Inilah yang mendorong perbedaan rasio 187Os/188Os yang kita lihat antara material benua dan material mantel. Batuan kerak memiliki tingkat Re yang jauh lebih tinggi, yang perlahan-lahan terdegradasi menjadi 187Os yang meningkatkan rasio tersebut.[5] Akan tetapi, di dalam mantel, respons Re dan Os yang tidak merata menghasilkan mantel ini, dan material lelehan terdeplesi dalam Re, dan tidak memungkinkan mereka untuk mengakumulasi 187Os seperti material kontinental.[5] Input dari kedua bahan di lingkungan laut menghasilkan 187Os/188Os yang teramati di lautan dan telah sangat berfluktuasi sepanjang sejarah planet kita. Perubahan nilai isotop Os laut ini dapat diamati pada sedimen laut yang diendapkan, dan akhirnya mengalami litifikasi dalam jangka waktu tersebut.[7] Hal ini memungkinkan para peneliti untuk membuat perkiraan tentang fluks pelapukan, mengidentifikasi vulkanisme banjir basal, dan peristiwa dampak yang mungkin menyebabkan beberapa kepunahan massal terbesar kita. Misalnya, catatan isotop Os sedimen laut telah digunakan untuk mengidentifikasi dan menguatkan dampak batas K-T.[8] Dampak dari asteroid ~10 km ini secara besar-besaran mengubah ciri khas sedimen laut sebesar 187Os/188Os pada waktu itu. Dengan rata-rata 187Os/188Os ekstraterestrial sebesar ~0,13 dan sejumlah besar Os yang disumbangkan dampak ini (setara dengan 600.000 tahun input sungai saat ini) menurunkan nilai 187Os/188Os laut global dari ~0,45 menjadi ~0,2.[4]
Rasio isotop Os juga dapat digunakan sebagai sinyal dampak antropogenik.[9] Rasio 187Os/188Os yang sama yang umum dalam pengaturan geologis dapat digunakan untuk mengukur penambahan Os antropogenik melalui hal-hal seperti konverter katalitik.[9] Walaupun konverter katalitik telah terbukti secara drastis mengurangi emisi NOx dan CO2, mereka membawa unsur golongan platina (platinum group element, PGE) seperti Os, ke lingkungan.[9] Sumber-sumber lain dari Os antropogenik termasuk pembakaran bahan bakar fosil, peleburan bijih kromium, dan peleburan beberapa bijih sulfida. Dalam satu penelitian, pengaruh knalpot mobil pada sistem Os laut dievaluasi. Knalpot mobil 187Os/188Os telah dicatat menjadi ~0,2 (mirip dengan input yang berasal dari mantel dan ekstraterestrial) yang sangat terdeplesi (3, 7). Pengaruh Os antropogenik dapat dilihat paling baik dengan membandingkan rasio Os akuatik dan sedimen lokal atau perairan yang lebih dalam. Air permukaan yang terkena dampak cenderung memiliki nilai yang lebih rendah bila dibandingkan dengan laut dalam dan sedimen di luar batas yang diperkirakan dari input kosmik.[9] Peningkatan efek ini diperkirakan disebabkan oleh masuknya Os antropogenik yang terbang di udara ke dalam presipitasi.
Waktu paruh 184Os yang panjang sehubungan dengan peluruhan alfanya menjadi 180W telah diusulkan sebagai metode penanggalan radiometrik untuk batuan kaya osmium atau untuk diferensiasi inti planet.[1]
Referensi
- Massa isotop dari:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
- Komposisi isotop dan massa atom standar dari:
- de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683
. - Wieser, Michael E. (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051 .
- de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683
- "News & Notices: Standard Atomic Weights Revised". International Union of Pure and Applied Chemistry. 19 Oktober 2005.
- Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
- National Nuclear Data Center. "NuDat 2.x database". Laboratorium Nasional Brookhaven.
- Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the Isotopes". Dalam Lide, David R. CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-85). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
