Kalium-40

Sjabloon:Infobox isotoop 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:

Sjabloon:Betaverval

De vervalenergie hiervan bedraagt 1311,07 keV.

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

${}^{\mathrm{4}\mathrm{0}}{}_{\mathrm{1}\mathrm{9}}\mathrm{K}+\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}⟶{}^{\mathrm{4}\mathrm{0}}{}_{\mathrm{1}\mathrm{8}}\mathrm{A}\mathrm{r}+\mathrm{\nu }{\phantom{A}}_e$

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.