Elemento mononucleico

     Elementos mononucleicos y monoisotópicos (19 elementos)
             Los tres elementos mononucleicos radioactivos

Un elemento mononucleico es uno de los 22 elementos químicos que se encuentran naturalmente en la Tierra esencialmente como nucleidos individuales (que a su vez pueden ser estables o no). Estos nucleidos individuales tienen una masa atómica característica. Así, la abundancia isotópica natural de un elemento cualquiera está dominada por un isótopo estable o por un isótopo de vida media muy larga. Hay 19 elementos en la primera categoría (que son a la vez monoisotópicos y mononucleicos), y 3 (bismuto, torio y protactinio) en la segunda categoría (mononucleicos pero no monoisotópicos, porque no son nucleidos estables).[1]​ La lista de los 22 elementos mononucleicos figura al final del artículo.

Sin embargo, de los 26 elementos monoisotópicos (que por definición sólo tienen un isótopo estable), siete (26 menos 19 = 7) no son considerados mononucleicos, debido a la presencia de una fracción significativa de algún radioisótopo en su distribución natural, que no siendo estable, todavía no ha agotado su vida media. Estos elementos son vanadio, rubidio, indio, lantano, europio, renio, y lutecio.

Índice

Uso en metrologíaEditar

Los elementos mononucleicos son de gran importancia científica porque sus pesos atómicos pueden ser medidos con gran exactitud, con una mínima incertidumbre asociada con la presencia de átomos isotópicos en una muestra dada. Otra manera de evidenciar esta propiedad es señalando que estos elementos tienen iguales su masa atómica relativa y su masa atómica.[2]

En la práctica, sólo 11 de los elementos mononucleicos son utilizados en metrología de pesos atómicos estándar. Estos son:

Contaminación por trazas de isótopos inestablesEditar

Es habitual encontrar trazas de concentraciones de isótopos inestables en las muestras naturales de algunos elementos mononucleicos. Por ejemplo, el berilio-10 (10Be), con una vida-media de 1.4 millones de años, es producido por los rayos cósmicos en la atmósfera superior de la Tierra; el yodo-129 (129I), con una vida-media de 15.7 millones de años, es producido por varios mecanismos cosmogénicos y nucleares; y el cesio-137 (137Cs), con una vida-media de 30 años, es generado por fisión nuclear. Estos isótopos se utilizan en una gran variedad de aplicaciones analíticas y forenses.

Casi todo el plutonio encontrado en la naturaleza es el mononucleido primordial 244Pu. Esto hace que el plutonio sea mononucleico por definición, pero en la práctica, se presenta con una considerable contaminación de isótopos de plutonio artificiales (como 239Pu) procedentes de los reactores y de las armas nucleares. Este hecho provoca que el plutonio no pueda ser utilizado en metrología, y en consecuencia, no es incluido normalmente en las listas de elementos mononucleicos.

Lista completa de los 22 elementos mononucleicosEditar

Datos de Pesos Atómicos y Composiciones Isotópicas ed. J. S. Coursey, D. J. Schwab Y R. Un. Dragoset, Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (2005).
(NOTA: Los valores entre paréntesis situados después del último dígito significativo de la cifra a la que se atribuyen, presentan incertidumbres.)

Elemento Nucleido Z (p) N (n) Masa isotópica (u)
Berilio 9Be 4 5 9.012 182(3)
Flúor 19F 9 10 18.998 403 2(5)
Sodio 23Na 11 12 22.989 770(2)
Aluminio 27Al 13 14 26.981 538(2)
Fósforo 31P 15 16 30.973 761(2)
Escandio 45Sc 21 24 44.955 910(8)
Manganeso 55Mn 25 30 54.938 049(9)
Cobalto 59Co 27 32 58.933 200(9)
Arsénico 75As 33 42 74.921 60(2)
Itrio 89Y 39 50 88.905 85(2)
Niobio 93Nb 41 52 92.906 38(2)
Rodio 103Rh 45 58 102.905 50(2)
Yodo 127I 53 74 126.904 47(3)
Cesio 133Cs 55 78 132.905 45(2)
Praseodimio 141Pr 59 82 140.907 65(2)
Terbio 159Tb 65 94 158.925 34(2)
Holmio 165Ho 67 98 164.930 32(2)
Tulio 169Tm 69 100 168.934 21(2)
Oro 197Au 79 118 196.966 55(2)
Bismuto 209Bi 83 126 208.980 38(2) (Radioactivo)
Torio 232Th 90 142 232.038 1(1) (Radioactivo)
Protactinio 231Pa 91 140 231.035 88(2) (Radioactivo)

Véase tambiénEditar

  • Elemento primordial
  • Tabla de nucleidos ordenada por vida media
  • Tabla de nucleidos
  • Geoquímica de isótopos
  • Radioisótopo
  • Lista de elementos por estabilidad de isótopos
  • Lista de elementos por estabilidad nuclear

ReferenciasEditar

  1. Hasta 2003, el 209Bi estuvo incluido en la primera categoría.
  2. N. E. Holden, "Standard Atomic Weight Values for the Mononuclidic Elements - 2001," BNL-NCS-68362, Brookhaven National Laboratory (2001)
  3. IUPAC list of mononuclidics for metrology purposes