Kalium-40

Kalium-40
Kalium-40 op de isotopenkaart
Algemeen
Element	kalium (K)
Nuclide	40K
Aantal protonen	19
Aantal neutronen	21
Nuclidische gegevens
Nuclidenmassa	39,963998475 u
Spin	4−
Bindingsenergie	8,538083 MeV
Massaoverschot	−33,535205 MeV
Vervalgegevens
Type verval	bètaverval, elektronenvangst, gammaverval
Halveringstijd	1,2519 × 109 jaar
Isotopen van kalium
Portaal    Scheikunde Natuurkunde

Kalium-40 of ⁴⁰K is een onstabiele radioactieve isotoop van kalium, een alkalimetaal. De abundantie van op Aarde bedraagt 0,0117%.

De isotoop is de grootste bron van natuurlijke radioactiviteit in het menselijk lichaam. Een volwassen lichaam bevat ongeveer 160 gram kalium, waarvan 0,0187 gram kalium-40. De specifieke activiteit hiervan bedraagt ongeveer 265,4 kBq/g.

Radioactief verval

Kalium-40 bezit een zeer grote halveringstijd: 1.251.900.000 jaar. Het overgrote gedeelte (89,28%) vervalt naar de stabiele isotoop calcium-40 door bètaverval:

${\displaystyle {\ce {{^{40}_{19}K}->{^{40}_{20}Ca}+{e^{-}}+{\bar {\nu }}_{e}}}}$

De vervalenergie hiervan bedraagt 1311,07 keV.

De rest (10,72%) vervalt tot de stabiele isotoop argon-40 via elektronenvangst gevolgd door gamma-verval:

${\displaystyle {\ce {{^{40}_{19}K}+e^{-}->{^{40}_{18}Ar}+\nu _{e}}}}$

De energie van dit verval bedraagt 1,46 MeV.

Toepassingen

Het verval naar argon-40 wordt - aangezien kalium in talloze mineralen voorkomt (en argon niet) - in de geochronologie en archeologie aangewend als dateringsmethode voor gesteenten en sedimenten tot enkele miljarden jaren terug in de tijd. De methode staat bekend als de kalium-argondatering.