Isotop kalium

Kalium (₁₉K) memiliki 26 isotop yang diketahui dari ³¹K hingga ⁵⁷K, dengan pengecualian ³²K yang masih belum diketahui, serta laporan ⁵⁹K yang belum dikonfirmasi.^[2] Tiga dari isotop tersebut terjadi secara alami: dua bentuk stabil ³⁹K (93,3%) dan ⁴¹K (6,7%), serta sebuah radioisotop ⁴⁰K yang berumur sangat panjang (0,012%).

Isotop radioaktif ⁴⁰K yang terjadi secara alami meluruh dengan waktu paruh 1,248×10⁹ tahun. 89% dari peluruhan tersebut menjadi ⁴⁰Ca yang stabil melalui peluruhan beta, sementara 11% sisanya menjadi ⁴⁰Ar melalui penangkapan elektron atau emisi positron. ⁴⁰K memiliki waktu paruh terpanjang yang diketahui untuk setiap nuklida pemancar positron. Waktu paruh yang panjang dari radioisotop primordial ini disebabkan oleh transisi terlarang spin: ⁴⁰K has a spin nuklir 4, sedangkan kedua produk peluruhannya adalah isotop genap–genap dengan spin 0.

⁴⁰K terjadi dalam kalium alami dalam jumlah yang cukup sehingga kantong besar pengganti garam komersial kalium klorida dapat digunakan sebagai sumber radioaktif untuk demonstrasi di dalam kelas.^{[butuh rujukan] 40}K adalah sumber terbesar radioaktivitas alami pada hewan dan manusia yang sehat, bahkan lebih besar daripada ¹⁴C. Dalam tubuh manusia bermassa 70 kg, sekitar 4.400 inti ⁴⁰K meluruh per detik.^[3]

Peluruhan ⁴⁰K menjadi ⁴⁰Ar digunakan dalam penanggalan kalium-argon pada batuan. Mineral diberi tanggal dengan pengukuran konsentrasi kalium dan jumlah ⁴⁰Ar radiogenik yang telah terakumulasi. Biasanya, metode ini mengasumsikan bahwa batuan tidak mengandung argon pada saat pembentukan dan semua argon radiogenik berikutnya (yaitu, ⁴⁰Ar) dipertahankan.^{[butuh rujukan] 40}K juga telah banyak digunakan sebagai pelacak radioaktif dalam studi pelapukan.^{[butuh rujukan]}

Semua isotop kalium lainnya memiliki waktu paruh di bawah satu hari, sebagian besar di bawah satu menit. Yang paling tidak stabil adalah ³¹K, pemancar tiga proton yang ditemukan pada tahun 2019; waktu paruhnya diukur lebih pendek dari 10 pikodetik.^[4][5]

Berbagai isotop kalium telah digunakan untuk studi siklus nutrien karena kalium adalah makronutrien yang dibutuhkan untuk kehidupan.^{[butuh rujukan]}

1. ^ Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
2. ^ Kesalahan pengutipan: Tag <ref> tidak sah; tidak ditemukan teks untuk ref bernama Tarasov(K)
3. ^ "Radioactive Human Body". Diakses tanggal 4 Juli 2022. 
4. ^ "A peculiar atom shakes up assumptions of nuclear structure". Nature. 573 (7773): 167. 6 September 2019. Bibcode:2019Natur.573T.167.. doi:10.1038/d41586-019-02655-9 . PMID 31506620. 
5. ^ Kostyleva, D.; et al. (2019). "Towards the Limits of Existence of Nuclear Structure: Observation and First Spectroscopy of the Isotope ³¹K by Measuring Its Three-Proton Decay". Physical Review Letters. 123 (9): 092502. arXiv:1905.08154 . Bibcode:2019PhRvL.123i2502K. doi:10.1103/PhysRevLett.123.092502. PMID 31524489.