Кіріспе
Атомдық саны 20-ға тең, бірақ массалық саны әртүрлі нуклидтер. Кальцийдің (Ca) 26 белгілі изотопы бар, ол Ca-дан Ca-ға дейін ауысады. Бес тұрақты изотоп (Ca, Ca, Ca, Ca және Ca) және бір изотоп (Ca) бар, оның жартылай ыдырау периоды сонша ұзақ болғандықтан, іс жүзінде тұрақты саналады. Ең көп таралған изотоп Ca, сондай-ақ сирек кездесетін Ca теориялық тұрғыдан тұрақсыз, бірақ олардың ыдырауы байқалған жоқ. Кальцийде 99 400 жылдық жартылай ыдырау периоды бар космогендік изотоп Ca да бар. Ауада түзілетін космогендік изотоптардан өзгеше, Ca, Ca-ның нейтрондық белсендіруі арқылы түзіледі. Оның көп бөлігі топырақ қабатының бір метрлік тереңдігінде түзіледі, онда космогендік нейтрон ағыны әлі де жеткілікті күшті. Ca жұлдыздық зерттеулерде көп назар аударды, себебі ол Күн жүйесінің аномалияларының маңызды көрсеткіші болып табылатын K-ге ыдырайды. Ең тұрақты жасанды изотоптар – 163 күн жартылай ыдырау периоды бар Ca және 4,5 күн жартылай ыдырау периоды бар Ca. Қалған кальций изотоптарының барлығының жартылай ыдырау периоды бірнеше минуттан кем. Кальций табиғи кальцийдің шамамен 97%-ын құрайды. Ca, Ar сияқты, K-нің ыдырау өнімі болып табылады. K–Ar әдісі геологиялық ғылымдарда кеңінен қолданылған болса да, табиғатта Ca-ның көп болуы оның жас анықтауда қолданылуын қиындатады. K–Ca жасын анықтау үшін массалық спектрометрия және қос спике изотопты сұйылту техникалары қолданылған.
Calcium (Ca) has 26 known isotopes, ranging from Ca to Ca. There are five stable isotopes (Ca, Ca, Ca, Ca and Ca), plus one isotope (Ca) with such a long half life that it is for all practical purposes stable. The most abundant isotope, Ca, as well as the rare Ca, are theoretically unstable on energetic grounds, but their decay has not been observed. Calcium also has a cosmogenic isotope, Ca, with half life 99,400 years. Unlike cosmogenic isotopes that are produced in the air, Ca is produced by neutron activation of Ca. Most of its production is in the upper metre of the soil column, where the cosmogenic neutron flux is still strong enough. Ca has received much attention in stellar studies because it decays to K, a critical indicator of solar system anomalies. The most stable artificial isotopes are Ca with half life 163 days and Ca with half life 4.5 days. All other calcium isotopes have half lives of minutes or less. Ca comprises about 97% of natural calcium. Ca, like Ar, is a decay product of K. While K–Ar dating has been used extensively in the geological sciences, the prevalence of Ca in nature has impeded its use in dating. Techniques using mass spectrometry and a double spike isotope dilution have been used for K–Ca age dating.
Кальций-48
48-кальций – 28 нейтроны бар екі рет сиқырлы ядро; жеңіл алғашқы ядро үшін тым көп нейтронға ие. Ол өте ұзақ жартылай ыдырау кезеңімен – шамамен 6,4×10 жылда қос бета ыдырау арқылы ыдырайды, бірақ теориялық тұрғыдан жеке бета ыдырау да мүмкін. Бұл ыдырау sd ядролық қабық моделімен талданылуы мүмкін, және ол кез келген басқа қос бета ыдыраудан жоғары энергетикалық (4,27 МэВ) болып табылады. Оны нейтронға бай және аса ауыр ядролардың алғы құрауы ретінде де қолдануға болады.
Кальций-60
Кальций-60 2020 жылға дейін белгілі ең ауыр изотоп болып табылады. Оның болуы кальцийдің кем дегенде Ca-ға дейін жұп N изотоптарының қосымшасы бар екенін көрсетеді, ал Ca, N саны жұп емес, соңғы байланысқан изотоп болып саналады. Бұрынғы болжамдар нейтрондық тамшы сызығының Ca-да пайда болатынын, ал Ca-ның байланыспайтынын көрсеткен. Алайда, Ca, Ca және Ti нуклидтерінің кейінгі спектроскопиялық өлшемдері оның Cr-дің маңында орналасқан инверсия аралында болуы мүмкін екенін болжайды.