Isotop osmium

Osmium (₇₆Os) memiliki tujuh isotop alami, lima di antaranya stabil: ¹⁸⁷Os, ¹⁸⁸Os, ¹⁸⁹Os, ¹⁹⁰Os, dan ¹⁹²Os (yang paling melimpah). Isotop alami lainnya, ¹⁸⁴Os, dan ¹⁸⁶Os, memiliki waktu paruh yang sangat panjang (masing-masing 1,12×10¹³ tahun dan 2×10¹⁵ tahun) dan untuk tujuan praktis dapat dianggap stabil juga. ¹⁸⁷Os merupakan anak dari ¹⁸⁷Re (waktu paruh 4,56×10¹⁰ tahun) dan paling sering diukur dalam rasio ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os. Rasio ini, serta rasio ¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os, telah digunakan secara luas dalam penanggalan batuan terestrial maupun meteorik. Ia juga telah digunakan untuk mengukur intensitas pelapukan benua dari waktu ke waktu geologis dan untuk menetapkan usia minimum untuk stabilisasi akar mantel kraton benua. Namun, aplikasi Os yang paling menonjol dalam penanggalan adalah dalam hubungannya dengan iridium, untuk menganalisis lapisan kuarsa yang terguncang di sepanjang batas Kapur–Paleogen yang menandai kepunahan dinosaurus 66 juta tahun yang lalu.

Isotop utama osmium

Iso­top Peluruhan kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk ^184Os 0,02% 1,12×10^13 thn α ^180W ^185Os sintetis 93,6  hri ε ^185Re ^186Os 1,59% 2,0×10^15 thn α ^182W ^187Os 1,96% stabil ^188Os 13,24% stabil ^189Os 16,15% stabil ^190Os 26,26% stabil ^191Os sintetis 15,4 hri β^− ^191Ir ^192Os 40,78% stabil ^193Os sintetis 30,11 hri β^− ^193Ir ^194Os sintetis 6 thn β^− ^194Ir
Berat atom standar Ar°(Os)	190,23±0,03 190,23±0,03 (diringkas)
lihat bicara sunting

Ada juga 30 radioisotop buatan, yang berumur paling panjang anda ¹⁹⁴Os dengan waktu paruh 6 tahun; semua radioisotop lain memiliki waktu paruh di bawah 94 hari. Ada juga sembilan isomer nuklir yang diketahui, yang berumur paling panjang adalah ^191mOs dengan waktu paruh 13,10 jam. Semua isotop dan isomer nuklir osmium bersifat radioaktif atau stabil secara pengamatan, artinya mereka diprediksi radioaktif tetapi tidak ada peluruhan aktual yang teramati.

Daftar isotop

Nuklida	Z	N	Massa isotop (Da)	Waktu paruh	Mode peluruhan	Isotop anak	Spin dan paritas	Kelimpahan alami (fraksi mol)
	Energi eksitasi	Proporsi normal	Rentang variasi
^161Os	76	85	0,64(6) mdtk	α	^157W
^162Os	76	86	161,98443(54)#	1,87(18) mdtk	α	^158W	0+
^163Os	76	87	162,98269(43)#	5,5(6) mdtk	α	^159W	7/2−#
					β^+, p (langka)	^162W
					β^+ (langka)	^163Re
^164Os	76	88	163,97804(22)	21(1) mdtk	α (98%)	^160W	0+
					β^+ (2%)	^164Re
^165Os	76	89	164,97676(22)#	71(3) mdtk	α (60%)	^161W	(7/2−)
					β^+ (40%)	^165Re
^166Os	76	90	165,972691(20)	216(9) mdtk	α (72%)	^162W	0+
					β^+ (28%)	^166Re
^167Os	76	91	166,97155(8)	810(60) mdtk	α (67%)	^163W	3/2−#
					β^+ (33%)	^167Re
^168Os	76	92	167,967804(13)	2,06(6) dtk	β^+ (51%)	^168Re	0+
					α (49%)	^164W
^169Os	76	93	168,967019(27)	3,40(9) dtk	β^+ (89%)	^169Re	3/2−#
					α (11%)	^165W
^170Os	76	94	169,963577(12)	7,46(23) dtk	β^+ (91,4%)	^170Re	0+
					α (8,6%)	^166W
^171Os	76	95	170,963185(20)	8,3(2) dtk	β^+ (98,3%)	^171Re	(5/2−)
					α (1,7%)	^167W
^172Os	76	96	171,960023(16)	19,2(5) dtk	β^+ (98,9%)	^172Re	0+
					α (1,1%)	^168W
^173Os	76	97	172,959808(16)	22,4(9) dtk	β^+ (99,6%)	^173Re	(5/2−)
					α (0,4%)	^169W
^174Os	76	98	173,957062(12)	44(4) dtk	β^+ (99,97%)	^174Re	0+
					α (0,024%)	^170W
^175Os	76	99	174,956946(15)	1,4(1) mnt	β^+	^175Re	(5/2−)
^176Os	76	100	175,95481(3)	3,6(5) mnt	β^+	^176Re	0+
^177Os	76	101	176,954965(17)	3,0(2) mnt	β^+	^177Re	1/2−
^178Os	76	102	177,953251(18)	5,0(4) mnt	β^+	^178Re	0+
^179Os	76	103	178,953816(19)	6,5(3) mnt	β^+	^179Re	(1/2−)
^180Os	76	104	179,952379(22)	21,5(4) mnt	β^+	^180Re	0+
^181Os	76	105	180,95324(3)	105(3) mnt	β^+	^181Re	1/2−
^181m1Os	48,9(2) keV	2,7(1) mnt	β^+	^181Re	(7/2)−
^181m2Os	156,5(7) keV	316(18) ndtk	(9/2)+
^182Os	76	106	181,952110(23)	22,10(25) jam	EC	^182Re	0+
^183Os	76	107	182,95313(5)	13,0(5) jam	β^+	^183Re	9/2+
^183mOs	170,71(5) keV	9,9(3) jam	β^+ (85%)	^183Re	1/2−
			IT (15%)	^183Os
^184Os	76	108	183,9524891(14)	1,12(23)×10^13 thn	α	^180W	0+	2(1)×10^−4
^185Os	76	109	184,9540423(14)	93,6(5) hri	EC	^185Re	1/2−
^185m1Os	102,3(7) keV	3,0(4) μdtk	(7/2−)#
^185m2Os	275,7(8) keV	0,78(5) μdtk	(11/2+)
^186Os	76	110	185,9538382(15)	2,0(11)×10^15 thn	α	^182W	0+	0,0159(3)
^187Os	76	111	186,9557505(15)	Stabil Secara Pengamatan	1/2−	0,0196(2)
^188Os	76	112	187,9558382(15)	Stabil Secara Pengamatan	0+	0,1324(8)
^189Os	76	113	188,9581475(16)	Stabil Secara Pengamatan	3/2−	0,1615(5)
^189mOs	30,812(15) keV	5,81(6) jam	IT	^189Os	9/2−
^190Os	76	114	189,9584470(16)	Stabil Secara Pengamatan	0+	0,2626(2)
^190mOs	1705,4(2) keV	9,9(1) mnt	IT	^190Os	(10)−
^191Os	76	115	190,9609297(16)	15,4(1) hri	β^−	^191Ir	9/2−
^191mOs	74,382(3) keV	13,10(5) jam	IT	^191Os	3/2−
^192Os	76	116	191,9614807(27)	Stabil Secara Pengamatan	0+	0,4078(19)
^192mOs	2015,40(11) keV	5,9(1) dtk	IT (87%)	^192Os	(10−)
			β^− (13%)	^192Ir
^193Os	76	117	192,9641516(27)	30,11(1) jam	β^−	^193Ir	3/2−
^194Os	76	118	193,9651821(28)	6,0(2) thn	β^−	^194Ir	0+
^195Os	76	119	194,96813(54)	6,5 mnt	β^−	^195Ir	3/2−#
^196Os	76	120	195,96964(4)	34,9(2) mnt	β^−	^196Ir	0+
^197Os	76	121	2,8(6) mnt
Header & footer tabel ini:  view

1. ^mOs – Isomer nuklir tereksitasi.
2. ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
3. # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
4. Waktu paruh tebal – hampir stabil, waktu paruh lebih lama dari umur alam semesta.
5. Mode peluruhan:

   EC:	Penangkapan elektron
   IT:	Transisi isomerik
   p:	Emisi proton

6. Simbol miring tebal sebagai anak – Produk anak hampir stabil.
7. Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
8. ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
9. # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
10. Diteorikan juga mengalami peluruhan β⁺β⁺ menjadi ¹⁸⁴W
11. Radionuklida primordial
12. Digunakan dalam penanggalan renium-osmium
13. Diyakini mengalami peluruhan α menjadi ¹⁸³W
14. Diyakini mengalami peluruhan α menjadi ¹⁸⁴W
15. Diyakini mengalami peluruhan α menjadi ¹⁸⁵W
16. Diyakini mengalami peluruhan α menjadi ¹⁸⁶W
17. Diyakini mengalami peluruhan α menjadi ¹⁸⁸W atau β⁻β⁻ menjadi ¹⁹²Pt dengan waktu paruh lebih dari 9,8×10¹² tahun

Kegunaan isotop osmium

Rasio isotop osmium-187 dan osmium-188 (¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os) dapat digunakan sebagai jendela perubahan geokimia sepanjang sejarah lautan. Rata-rata rasio ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os laut di lautan adalah 1,06. Nilai ini menunjukkan keseimbangan input sungai turunan benua dari Os dengan rasio ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os ~1,3, dan input mantel/ekstraterestrial dengan rasio ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os ~0,13. Menjadi keturunan dari ¹⁸⁷Re, ¹⁸⁷Os dapat dibentuk secara radiogenik melalui peluruhan beta. Peluruhan ini sebenarnya telah mendorong rasio ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os dari Bulk silikat bumi (Bumi minus intinya) sebesar 33%. Inilah yang mendorong perbedaan rasio ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os yang kita lihat antara material benua dan material mantel. Batuan kerak memiliki tingkat Re yang jauh lebih tinggi, yang perlahan-lahan terdegradasi menjadi ¹⁸⁷Os yang meningkatkan rasio tersebut. Akan tetapi, di dalam mantel, respons Re dan Os yang tidak merata menghasilkan mantel ini, dan material lelehan terdeplesi dalam Re, dan tidak memungkinkan mereka untuk mengakumulasi ¹⁸⁷Os seperti material kontinental. Input dari kedua bahan di lingkungan laut menghasilkan ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os yang teramati di lautan dan telah sangat berfluktuasi sepanjang sejarah planet kita. Perubahan nilai isotop Os laut ini dapat diamati pada sedimen laut yang diendapkan, dan akhirnya mengalami litifikasi dalam jangka waktu tersebut. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk membuat perkiraan tentang fluks pelapukan, mengidentifikasi vulkanisme banjir basal, dan peristiwa dampak yang mungkin menyebabkan beberapa kepunahan massal terbesar kita. Misalnya, catatan isotop Os sedimen laut telah digunakan untuk mengidentifikasi dan menguatkan dampak batas K-T. Dampak dari asteroid ~10 km ini secara besar-besaran mengubah ciri khas sedimen laut sebesar ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os pada waktu itu. Dengan rata-rata ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os ekstraterestrial sebesar ~0,13 dan sejumlah besar Os yang disumbangkan dampak ini (setara dengan 600.000 tahun input sungai saat ini) menurunkan nilai ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os laut global dari ~0,45 menjadi ~0,2.

Rasio isotop Os juga dapat digunakan sebagai sinyal dampak antropogenik. Rasio ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os yang sama yang umum dalam pengaturan geologis dapat digunakan untuk mengukur penambahan Os antropogenik melalui hal-hal seperti konverter katalitik. Walaupun konverter katalitik telah terbukti secara drastis mengurangi emisi NO_x dan CO₂, mereka membawa unsur golongan platina (platinum group element, PGE) seperti Os, ke lingkungan. Sumber-sumber lain dari Os antropogenik termasuk pembakaran bahan bakar fosil, peleburan bijih kromium, dan peleburan beberapa bijih sulfida. Dalam satu penelitian, pengaruh knalpot mobil pada sistem Os laut dievaluasi. Knalpot mobil ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os telah dicatat menjadi ~0,2 (mirip dengan input yang berasal dari mantel dan ekstraterestrial) yang sangat terdeplesi (3, 7). Pengaruh Os antropogenik dapat dilihat paling baik dengan membandingkan rasio Os akuatik dan sedimen lokal atau perairan yang lebih dalam. Air permukaan yang terkena dampak cenderung memiliki nilai yang lebih rendah bila dibandingkan dengan laut dalam dan sedimen di luar batas yang diperkirakan dari input kosmik. Peningkatan efek ini diperkirakan disebabkan oleh masuknya Os antropogenik yang terbang di udara ke dalam presipitasi.

Waktu paruh ¹⁸⁴Os yang panjang sehubungan dengan peluruhan alfanya menjadi ¹⁸⁰W telah diusulkan sebagai metode penanggalan radiometrik untuk batuan kaya osmium atau untuk diferensiasi inti planet.

Referensi

1. Peters, Stefan T.M.; Münker, Carsten; Becker, Harry; Schulz, Toni (April 2014). "Alpha-decay of 184Os revealed by radiogenic 180W in meteorites: Half life determination and viability as geochronometer". Earth and Planetary Science Letters. 391: 69–76. doi:10.1016/j.epsl.2014.01.030. 
2. 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. 
3. Flegenheimer, Juan (2014). "The mystery of the disappearing isotope". Revista Virtual de Química. 6 (4): 1139–1142. doi:10.5935/1984-6835.20140073 . 
4. Peucker-Ehrenbrink, B.; Ravizza, G. (2000). "The marine osmium isotope record". Terra Nova. 12 (5): 205–219. Bibcode:2000TeNov..12..205P. doi:10.1046/j.1365-3121.2000.00295.x. 
5. Esser, Bradley K.; Turekian, Karl K. (1993). "The osmium isotopic composition of the continental crust". Geochimica et Cosmochimica Acta. 57 (13): 3093–3104. Bibcode:1993GeCoA..57.3093E. doi:10.1016/0016-7037(93)90296-9. 
6. Hauri, Erik H. (2002). "Osmium Isotopes and Mantle Convection" (PDF). Philosophical Transactions: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 360 (1800): 2371–2382. Bibcode:2002RSPTA.360.2371H. doi:10.1098/rsta.2002.1073. JSTOR 3558902. PMID 12460472.  Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
7. Lowery, Chistopher; Morgan, Joanna; Gulick, Sean; Bralower, Timothy; Christeson, Gail (2019). "Ocean Drilling Perspectives on Meteorite Impacts". Oceanography. 32: 120–134. doi:10.5670/oceanog.2019.133 . 
8. Selby, D.; Creaser, R. A. (2005). "Direct Radiometric Dating of Hydrocarbon Deposits Using Rhenium-Osmium Isotopes". Science. 308 (5726): 1293–1295. Bibcode:2005Sci...308.1293S. doi:10.1126/science.1111081. PMID 15919988.  Parameter |s2cid= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
9. Chen, C.; Sedwick, P. N.; Sharma, M. (2009). "Anthropogenic osmium in rain and snow reveals global-scale atmospheric contamination". Proceedings of the National Academy of Sciences. 106 (19): 7724–7728. Bibcode:2009PNAS..106.7724C. doi:10.1073/pnas.0811803106 . PMC 2683094 . PMID 19416862. 

• Massa isotop dari:
  • Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 
• Komposisi isotop dan massa atom standar dari:
  • de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683 . 
  • Wieser, Michael E. (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051 . 
• "News & Notices: Standard Atomic Weights Revised". International Union of Pure and Applied Chemistry. 19 Oktober 2005. 
• Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.
  • Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 
  • National Nuclear Data Center. "NuDat 2.x database". Laboratorium Nasional Brookhaven. 
  • Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the Isotopes". Dalam Lide, David R. CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-85). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.