リチウム(Li)（標準原子量: 6.941(2) u）には天然に⁶Liと⁷Liの2つの同位体がある。⁷Liの存在比は92.5%である。また、7つの放射性同位体が同定されていて、最も安定な⁸Liの半減期は838ミリ秒であり、⁹Liの半減期は178.3ミリ秒である。その他の放射性同位体は8.6ミリ秒以下の半減期を持つ。最も不安定なものは⁴Liで、陽子放出によって、7.58043×10⁻²³ 秒の半減期で崩壊する。

⁷Liは、ビッグバン原子核合成により生じた最初のうちの元素の1つである（⁶Liも恒星の中にわずかにできた）。リチウムの同位体分別は天然においても、鉱物の生成、代謝、イオン交換等、様々なプロセスにおいて行われる。例えば、リチウムイオンは、粘土中の鉱物の中で、マグネシウムや鉄と置換するが、ここでは⁶Liがより多く選択される。

リチウム6はリチウム7よりも水銀に対する親和性が高い。そのため、水酸化リチウム溶液と、リチウムと水銀のアマルガムを接触させると、リチウム6が優先的にアマルガム中で濃縮され、リチウム7は溶液中に放出される。

これがカラム交換分離法の原理である。リチウム6画分は水銀によって先に流れ、リチウム7画分は水酸化物とともに流れる。

カラムの底では、リチウム6の割合が多いリチウムがアマルガムから分離され、水銀は回収されて再利用される。 カラムの上部では、水酸化リチウム溶液の電解によってリチウム7の割合が多いリチウムが解放される。この方法では分離度はカラムの長さと流速に依存する。

リチウムは真空中では約550℃まで熱せられる。リチウム原子は液面から蒸発し、数cm上の冷たい面に集められるが、リチウム6原子が優先的に集められる。

理論的な分離効率は約8%である。このプロセスを何度も繰り返すことで、高い分離度を得ることができる。

リチウム4は3つの陽子と1つの中性子から構成される。リチウムの同位体の中で最も寿命が短い。陽子放出により崩壊する。いくつかの核融合反応の中間体として生成する。

リチウム6はトリチウムの原料物質となり、核融合反応の中性子吸収材にもなる。天然のリチウムの7.5%を占める。リチウム6の大部分は核兵器への使用のために分離される。

リチウム6は中性子を吸収してトリチウムとヘリウム4を生成する。この反応は発熱反応である。^[1]

⁶Li+n=T+⁴He+4.8MeV

リチウム6の製造に使用した残渣のほとんどはリチウム7であり、環境中に放出されることもある。リチウム7の割合が天然より35.4%高い場所が、ペンシルベニア州West Valley Creekの海底の炭酸塩帯水層にある。このようにリチウムの同位体構成比は源によって大きく違う。

リチウム7は、液体フッ素原子炉のフッ化リチウム溶媒として用いられている。

また、リチウム7の水酸化物は加圧水型原子炉の冷却液のアルカリ化に用いられている。

リチウム7は中性子を吸収してトリチウムとヘリウム4と中性子を生成する。この反応は吸熱反応である。^[1]

⁷Li+n+2.5MeV=T+⁴He+n

・同位体の存在比は地球上においても環境によって変動する。そのため、リチウムの原子量は日本化学会の発行する元素周期表においても範囲で示されている。同様な元素は同周期表においてリチウム含め13種存在する。

• Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
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• Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
  • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
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  • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

表 話 編 歴  同位体
1H																	2He	安定 1億年〜 1万年〜 10年〜 100日〜 1日〜 1分〜 1分未満 魔法数
3Li	4Be											5B	6C	7N	8O	9F	10Ne
11Na	12Mg											13Al	14Si	15P	16S	17Cl	18Ar
19K	20Ca	21Sc	22Ti	23V	24Cr	25Mn	26Fe	27Co	28Ni	29Cu	30Zn	31Ga	32Ge	33As	34Se	35Br	36Kr
37Rb	38Sr	39Y	40Zr	41Nb	42Mo	43Tc	44Ru	45Rh	46Pd	47Ag	48Cd	49In	50Sn	51Sb	52Te	53I	54Xe
55Cs	56Ba	*1	72Hf	73Ta	74W	75Re	76Os	77Ir	78Pt	79Au	80Hg	81Tl	82Pb	83Bi	84Po	85At	86Rn
87Fr	88Ra	*2	104Rf	105Db	106Sg	107Bh	108Hs	109Mt	110Ds	111Rg	112Cn	113Nh	114Fl	115Mc	116Lv	117Ts	118Og
		*1	57La	58Ce	59Pr	60Nd	61Pm	62Sm	63Eu	64Gd	65Tb	66Dy	67Ho	68Er	69Tm	70Yb	71Lu
		*2	89Ac	90Th	91Pa	92U	93Np	94Pu	95Am	96Cm	97Bk	98Cf	99Es	100Fm	101Md	102No	103Lr
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