पोटेशियम-40

पोटैशियम-40 (40K) पोटैशियम का एक रेडियोधर्मी समस्थानिक है जिसका आधा जीवन 1.25 बिलियन वर्ष है। यह प्रकृति में पाए जाने वाले पोटेशियम की कुल मात्रा का लगभग 0.012% (120 भाग-प्रति संकेतन) बनाता है।

पोटेशियम -40 तीन प्रकार के रेडियोधर्मी क्षय से गुजरता है। लगभग 89.28% घटनाओं में, यह कैल्शियम -40  में क्षय हो जाता है (40सीए) एक बीटा कण के उत्सर्जन के साथ (β−, एक इलेक्ट्रॉन) जिसकी अधिकतम ऊर्जा 1.31  इलेक्ट्रॉन वोल्ट  और एक एंटीन्यूट्रिनो है। लगभग 10.72% घटनाओं में, यह आर्गन-40 में क्षय हो जाता है (40Ar) इलेक्ट्रॉन कैप्चर (EC) द्वारा, एक  न्युट्रीनो  के उत्सर्जन के साथ और फिर एक 1.460 MeV गामा किरण। इस विशेष आइसोटोप का रेडियोधर्मी क्षय पृथ्वी के वायुमंडल में आर्गन की बड़ी मात्रा (लगभग 1%) की व्याख्या करता है, साथ ही साथ इसका प्रचलन भी 40आर्गन के समस्थानिकों पर अर। बहुत कम (घटनाओं का 0.001%), इसका क्षय होता है 40एक पॉज़िट्रॉन उत्सर्जित करके Ar (β+) और एक न्यूट्रिनो।

पोटेशियम-आर्गन डेटिंग


पोटेशियम-आर्गन (K-Ar) डेटिंग में पोटेशियम-40 विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। आर्गन एक ऐसी गैस है जो साधारणतया अन्य तत्वों से संयोजित नहीं होती है। इसलिए, जब एक खनिज बनता है - चाहे पिघली हुई चट्टान (भूविज्ञान) से, या पानी में घुलने वाले पदार्थों से - यह शुरू में आर्गन-मुक्त होगा, भले ही तरल में कुछ आर्गन हो। हालांकि, अगर खनिज में कोई पोटेशियम होता है, तो इसका क्षय होता है 40K आइसोटोप मौजूद होने से ताज़ा आर्गन-40 बनेगा जो खनिज में बंद रहेगा। चूँकि जिस दर पर यह रूपांतरण होता है वह ज्ञात है, इसलिए बीता हुआ समय निर्धारित करना संभव है क्योंकि खनिज के अनुपात को मापकर बनाया गया है 40के और 40इसमें निहित Ar परमाणु।

पृथ्वी के वायुमंडल में पाया जाने वाला आर्गन 99.6% है 40अर; जबकि सूर्य में आर्गन - और संभवतः ग्रहों में संघनित प्राथमिक सामग्री में - ज्यादातर आर्गन -36 है |36Ar, 15% से कम के साथ 38अर. यह इस प्रकार है कि अधिकांश स्थलीय आर्गन पोटेशियम -40 से प्राप्त होता है जो कि आर्गन -40 में क्षय हो जाता है, जो अंततः वायुमंडल में भाग गया।

प्राकृतिक रेडियोधर्मिता में योगदान
का रेडियोधर्मी क्षय थोरियम-232 232Th के बाद पृथ्वी के मेंटल में 40K तीसरे स्थान पर है और 238 U, रेडियोजेनिक गर्मी के स्रोत के रूप में। कोर में संभवतः रेडियोजेनिक स्रोत भी होते हैं, हालांकि कितना अनिश्चित है। यह प्रस्तावित किया गया है कि महत्वपूर्ण कोर रेडियोधर्मिता (1-2 TW) U, Th, और K के उच्च स्तर के कारण हो सकती है। पोटैशियम-40 इंसानों सहित जानवरों में प्राकृतिक रेडियोधर्मिता का सबसे बड़ा स्रोत है। एक 70 किलो मानव शरीर में लगभग 140 ग्राम पोटेशियम होता है, इसलिए लगभग 0.000117 ×140 = 0.0164 ग्राम 40क; जिसका क्षय लगभग 3,850 पैदा करता है शरीर के पूरे जीवन भर लगातार 4,300 विघटन प्रति सेकंड (Becquerel)।

केले के बराबर खुराक
पोटेशियम -40, केले के बराबर मात्रा में इसके उपयोग के लिए प्रसिद्ध है, माप की एक अनौपचारिक इकाई, मुख्य रूप से सामान्यीकृत शैक्षिक सेटिंग्स में उपयोग की जाती है, एक केले के सेवन से प्राप्त मात्रा में रेडियोधर्मी खुराक की तुलना करने के लिए। एक केले के सेवन से रेडियोधर्मी खुराक आम तौर पर 10 मानी जाती है−7 सीवर्ट, या 0.1 माइक्रोसीवर्ट, जो औसत अमेरिकी के दैनिक रेडियोधर्मी अंतर्ग्रहण का 1% है।

यह भी देखें

 * पृष्ठभूमि विकिरण
 * पोटेशियम के समस्थानिक

संदर्भ

 * Table of radioactive isotopes, K-40
 * The Lund/LBNL Nuclear Data Search

बाहरी संबंध

 * Potassium-40 Section, Radiological and Chemical Fact Sheets to Support Health Risk Analyses for Contaminated Areas