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Il berillio (4Be) ha 11 isotopi noti e 3 isomeri noti, ma solo uno di questi isotopi (9
Be
) è stabile e un nuclide primordiale. Come tale, il berillio è considerato un elemento monoisotopico. È anche un elemento mononuclidico, perché i suoi altri isotopi hanno emivite così brevi che nessuno è primordiale e la loro abbondanza è molto bassa (il peso atomico standard è 9,0122). Il berillio è unico per essere l’unico elemento monoisotopico con un numero pari di protoni e un numero dispari di neutroni. Ci sono altri 25 elementi monoisotopici ma tutti hanno un numero atomico dispari e un numero pari di neutroni.
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| Standard atomic weight Ar, standard(Be) |
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Of the 10 radioisotopes of beryllium, the most stable are 10
Be
with a half-life of 1.39 million years and 7
Be
with a half-life of 53.22 days. All other radioisotopes have half-lives under 15 seconds, most under 0.03 seconds. The least stable isotope is 16
Be
, with a half-life measured as 6.5 × 10−22 seconds.
The 1:1 neutron–proton ratio seen in stable isotopes of many light elements (up to oxygen, and in elements with even atomic number up to calcium) is prevented in beryllium by the extreme instability of 8
Be
toward alpha decay, which is favored due to the extremely tight binding of 4
He
nuclei. Il tempo di dimezzamento per il decadimento di 8
Be
è solo 8,19(37)×10-17 secondi.
Il berillio non può avere un isotopo stabile con 4 protoni e 6 neutroni a causa del disallineamento molto grande nel rapporto neutrone-protone per un elemento così leggero. Tuttavia, questo isotopo, 10
Be
, ha un’emivita di 1,39 milioni di anni, il che indica una stabilità insolita per un isotopo leggero con uno squilibrio neutrone/protone così grande. Ancora altri possibili isotopi del berillio hanno squilibri ancora più gravi nel numero di neutroni e protoni, e quindi sono ancora meno stabili.
Si pensa che la maggior parte del 9
Be
nell’universo si sia formato per nucleosintesi da spallazione di raggi cosmici nel periodo tra il Big Bang e la formazione del sistema solare. Gli isotopi 7
Be
, con un tempo di dimezzamento di 53,22 giorni, e 10
Be
sono entrambi nuclidi cosmogenici perché sono prodotti su una scala temporale recente nel sistema solare per spallazione, come 14
C
. Questi due radioisotopi di berillio nell’atmosfera tracciano il ciclo delle macchie solari e l’attività solare, poiché questa influenza il campo magnetico che scherma la Terra dai raggi cosmici. La velocità con cui il 7
Be
a vita breve viene trasferito dall’aria alla terra è controllata in parte dal tempo. Il decadimento del 7
Be
nel sole è una delle fonti di neutrini solari, e il primo tipo mai rilevato usando l’esperimento Homestake. La presenza di 7
Be
nei sedimenti è spesso usata per stabilire che sono freschi, cioè con un’età inferiore a circa 3-4 mesi, o circa due emivite di 7
Be
.
Be
dall’aria al suolo in Giappone (fonte M. Yamamoto et al, Journal of Environmental Radioactivity, 2006, 8, 110-131)