Svavelisotoper

Svavelisotoper är isotoper av grundämnet svavel (S), det vill säga atomer och kärnor med 16 protoner och olika antal neutroner.

Isotoper

Svavel har 24 kända isotoper, varav 4 är stabila (³²S, ³³S, ³⁴S och ³⁶S). De utgör 95,02 %, 0,75 %, 4,21 % respektive 0,02 % av det naturligt förekommande svavlet. Det finns även 1 isomer (^43mS).

Övervikten av ³²S förklaras av sin produktion från ¹²C samt successiv fusionsinfångning av fem heliumkärnor, i alfaprocessen av exploderande supernovor typ II (se vidare Kiselförbränning).

Utöver ³⁵S, är alla radioisotoper av svavel relativt kortlivade. ³⁵S bildas från kosmisk spallation av ⁴⁰Ar i atmosfären. Den har en halveringstid på 87 dagar. Den näst mest långlivade radioisotopen är ³⁸S, med en halveringstid på 17 minuter. Den mest kortlivade isotopen är ⁴⁹S, med en halveringstid under 200 nanosekunder.

När sulfidmineraler fälls, kan isotopjämvikten mellan fasta ämnen och vätska orsaka små skillnader i δS-64-värden i kogenetiska mineraler. Skillnaderna mellan mineraler kan användas för att uppskatta jämviktstemperaturen. δC-13 och δS-34 av samexisterande karbonater och sulfider kan användas för att bestämma pH-värdet och fugaciteten av malmbärande vätska under malmbildning.

I de flesta skogsekosystem härrör sulfat främst från atmosfären; vittring av malmmineral och evaporiter bidrar också till lite svavel. Svavel med en distinkt isotopsammansättning har använts för att identifiera föroreningskällor, och anrikat svavel har blivit ett spårämne i hydrologiska studier. Skillnader i naturliga förekomster kan också användas i system där det finns tillräckligt med variation i ³⁴S i ekosystemkomponenter. Klippiga bergen-sjöar, som förutsågs att domineras av atmosfäriska sulfatkällor, som har visat sig ha olika δS-34-värden från haven förutsägs domineras av vattendelarkällor av sulfat.

Tabell

Nuklid	Z	N	Massa (u)	Halveringstid	ST (%)	SE (MeV)	SP	Spinn	Förekomst (%)
	Excitationsenergi (keV)
26S	16	10	26,02788(32)#	10 ms	2p		24Si	0
27S	16	11	27,01883(22)#	15,5 ms	β  (98 %)	18,26	27P	(5⁄2 )
					β    2p (2 %)		25Al
					β    p (< 0,1 %)		26Si
28S	16	12	28,00437(17)	125 ms	β  (79,3 %)	11,23	28P	0
					β    p (20,7 %)	9,17	27Si
29S	16	13	28,99661(5)	187 ms	β  (53,6 %)	13,79	29P	5⁄2
					β    p (46,4 %)		28Si
30S	16	14	29,984903(3)	1,178 s	β	6,138	30P	0
31S	16	15	30,9795547(16)	2,572 s	β	5,396	31P	½
32S	16	16	31,97207100(15)	Stabil				0	95,02
33S	16	17	32,97145876(15)	Stabil				3⁄2	0,75
34S	16	18	33,96786690(12)	Stabil				0	4,21
35S	16	19	34,96903216(11)	87,51 d	β−	0,167	35Cl	3⁄2	Spår
36S	16	20	35,96708076(20)	Stabil				0	0,02
37S	16	21	36,97112557(21)	5,05 min	β−	4,865	37Cl	7⁄2−
38S	16	22	37,971163(8)	170,3 min	β−	2,937	38Cl	0
39S	16	23	38,97513(5)	11,5 s	β−	6,64	39Cl	(3⁄2, 5⁄2, 7⁄2)−
40S	16	24	39,97545(15)	8,8 s	β−	4,71	40Cl	0
41S	16	25	40,97958(13)	1,99 s	β− (> 99,9 %)		41Cl	(7⁄2−)#
					β−   n (< 0,1 %)		40Cl
42S	16	26	41,98102(13)	1,013 s	β− (96 %)	7,7	42Cl	0
					β−   n (4 %)	2	41Cl
43S	16	27	42,98715(22)	260 ms	β− (60 %)	11,5	43Cl	3⁄2−#
					β−   n (40 %)	4,4	42Cl
43mS	319(5)			260 ms				(7⁄2−)
44S	16	28	43,99021(42)	123 ms	β− (82 %)	9,1	44Cl	0
					β−   n (18 %)	5,1	43Cl
45S	16	29	44,99651(187)	82 ms	β−   n (54 %)	7,1	44Cl	3⁄2−#
					β− (46 %)	14,1	45Cl
46S	16	30	46,00075(75)#	50 ms	β−		46Cl	0
47S	16	31	47,00859(86)#	20 ms	β−		47Cl	3⁄2−#
48S	16	32	48,01417(97)#	10 ms	β−		48Cl	0
49S	16	33	49,02362(102)#	< 200 ns	n		48S	3⁄2−#

Anmärkningar

• Stabila isotoper anges i fetstil.
• Värden markerade med # härrör inte enbart från experimentella data, men åtminstone delvis från systematiska trender.
• Osäkerheter anges i kort form i parentes efter värdet. Osäkerhetsvärden anger en standardavvikelse, utom isotopsammansättningen och standardatommassa från IUPAC, som använder expanderade osäkerhet.
• Nuklidmassor är givna av IUPAP Commission on Symbols, Units, Nomenclature, Atomic Masses and Fundamental Constants (SUNAMCO).
• Isotopförekomster är givna av IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights.

Källor

• Isotopmassor:
  • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). ”The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics 729: sid. 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf. 
• Isotopsammansättning och standardatommassa:
  • J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). ”Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 75 (6): sid. 683–800. doi:10.1351/pac200375060683. http://www.iupac.org/publications/pac/75/6/0683/pdf/. 
  • M. E. Wieser (2006). ”Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 78 (11): sid. 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051. http://iupac.org/publications/pac/78/11/2051/pdf/. 
• Spinn och isomerdata:
  • G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). ”The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729: sid. 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf. 
  • National Nuclear Data Center. ”NuDat 2.1 database”. Brookhaven National Laboratory. http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/. Läst 1 september 2005. 
  • N. E. Holden (2004). ”Table of the Isotopes, Section 11”. i D. R. Lide. CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th). CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9 

Externa länkar

• Svavelisotopdata från The Berkeley Laboratory Isotopes Project's (engelska)