Přírodní lithium (3Li, relativní atomová hmotnost 6,94) se skládá ze dvou stabilních izotopů: lithia-6 (6Li) a lithia-7 (7Li), přičemž druhý z nich je mnohem rozšířenější, zahrnuje asi 92,5 % atomů. Oba přírodní izotopy mají oproti sousedním prvkům nižší jadernou vazebnou energii na nukleon (~5,3 MeV, helium má ~7,1 MeV a beryllium ~6,5 MeV). Nejstabilnější radioizotop je 8Li s poločasem přeměny 838 milisekund (ms). Lithium-9 má poločas 178 ms a lithium-11 1,1 ms, ostatní izotopy se přeměňují s poločasem kratším než 10 nanosekund. Nejméně stabilní ze známých izotopů je 4Li, které se přeměňuje vyzářením protonu s poločasem kolem 9,1×10−23 s, ovšem poločas přeměny lithia-3 ještě není znám a pravděpodobně bude ještě kratší. Nejtěžším známým izotopem je 13Li, jeho poločas není znám.
Lithium-7 a lithium-6 patří mezi prvotní nuklidy, které vznikly při nukleosyntéze Velkého třesku, lithium-7 má mezi těmito nuklidy zastoupení 10−9 a lithium-6 okolo 10−13.BD Fields "The Primordial Lithium Problem", Annual Reviews of Nuclear and Particle Science 2011 Malé množství lithia-6 také vzniká při jaderných reakcích v některých hvězdách. Izotopy lithia se částečně oddělují při různých geologických procesech. Lithné ionty nahrazují hořčík nebo železo v některých osmistěnných krystalech v jílech a lithium-6 je někdy „upřednostňováno“ před lithiem-7, důsledkem čehož je zvýšení podílu jednoho či druhého izotopu.
Lithium-6 se používá na přípravu tritia, které vzniká ostřelováním 6Li neutrony.
Lithium-4 Lithium-4 (4Li) má v jádru tři protony a jeden neutron. Má nejkratší poločas přeměny ze známých izotopů lithia, přibližně 9,1×10−23 s, a přeměňuje se vyzářením protonu na helium-3. Může se utvořit jako meziprodukt některých fúzních jaderných reakcí.
Lithium-6 6Li má v jádru tři neutrony, je lehčím z obou stabilních izotopů lithia. Používá se na výrobu tritia (3H) a k absorpci neutronů při jaderné fúzi. Přírodní lithium obsahuje kolem 7,5 % tohoto izotopu, zbytek tvoří lithium-7. Lithium-6 se používalo jako součást termonukleárních bomb. Je to jeden ze tří stabilních nuklidů se spinem 1.Další jsou deuterium a dusík-14.
Lithium-7 Lithium-7 je nejběžnější izotop, patří k němu asi 92,5 % přírodního lithia. V jeho jádru se nacházejí čtyři neutrony. Kvůli svým jaderným vlastnostem méně běžné než helium, beryllium, uhlík, dusík nebo kyslík, přestože většina těchto prvků má těžší jádra.
Při průmyslové výrobě lithia-6 vzniká odpadní produkt se zvýšeným obsahem lithia-7 a sníženým obsahem lithia-6. Tento produkt se prodává a část z něj se dostává do životního prostředí.
7LiOH se používá na alkalizaci chladiva v tlakovodních reaktorech.Managing Critical Isotopes: Stewardship of Lithium-7 Is Needed to Ensure a Stable Supply, GAO-13-716 //U.S. Government Accountability Office, 19 September 2013; pdf
Podařilo se vytvořit na několik pikosekund atomy lithia-7, které obsahovaly částici lambda ve svém jádru, i když se předpokládá, že atomové jádro může obsahovat pouze neutrony, protony a piony.
Lithium-11 Lithium-11 má v jádru tři protony a osm neutronů, přičemž dva by měly tvořit jaderné halo. Přeměňuje se beta minus přeměnou na 11Be, které se dále přeměňuje několika způsoby (viz níže v tabulce)
Lithium-12 Lithium-12 má velmi krátký poločas přeměny (méně než 10 ns). Přeměňuje se emisí neutronu na 11Li.
Seznam izotopů nuklidsymbol Protonové číslo Neutronové číslo hmotnost izotopu (u) poločas přeměny způsob(y) přeměny Produkt(y) přeměnyStabilní izotopy tučně jadernýspin reprezentativníisotopovésložení(molární zlomek) rozmezípřirozenéhovýskytu(molární zlomek) excitační energie 3Li 3 0 3,030 775 p 2He 4Li 3 1 4,027 19(23) 91(9)×10−24 p 3He 5Li 3 2 5,012 54(5) 3,7(3)×10−22~1,5 MeV p 4He -3/2 6Li 3 3 6,015 122 795(16)Stabilní +1 0,0759(4) 0,077 14–0,072 25 7Li 3 4 7,016 004 55(8)Stabilní -3/2 0,9241(4) 0,922 75-0,927 86 8Li 3 5 8,022 487 36(10) 840,3(9) ms β− 8Be +29Li 3 69,026 789 5(21)178,3(4) ms β−, n (50,8%) 8Be-3/2 β− (49,2%) 9Be 10Li 3 7 10,035 481(16) 2,0(5)×10−21 s1,2(3) MeV n 9Li (-1,-2) 10m1Li 200(40) keV 3,7(15)×10−21 s +1 10m2Li 480(40) keV 1,35(24)×10−21 s +211LiMá 2 halové neutrony 3 811,043 798(21)8,75(14) ms β−, n (84,9%) 10Be-3/2 β− (8,07%) 11Be β−, 2n (4,1%) 9Be β−, 3n (1,9%) 8Be β−, α (1,0%) 7He, 4He β−, štěpení (0,014%) 8Li, 3H β−, štěpení (0,013%) 9Li, 2H 12Li 3 9 12,053 78(107) 10 ns n 11Li
Odkazy
Poznámky
Reference
Lithium