Calcium-Isotope

Liste, Daten und Eigenschaften aller bekannten natürlichen und künstlichen Calcium-Isotope sowie radioaktive Zerfallsprodukte bzw. Zwischenprodukte.




Calcium

Natürlich auftretendes Calcium ist ein Cocktail aus 7 verschiedenen Isotopen, von denen 6 stabil und eines extrem langlebig (> 100000 Jahre) ist. Mit knapp 97 % bildet das Isotop Calcium-40 den größten Anteil:

Natürliches Calcium
Isotopengemisch:
Ca-Isotop 40CaCa-Isotop 41CaCa-Isotop 42CaCa-Isotop 43CaCa-Isotop 44CaCa-Isotop 46CaCa-Isotop 48Ca
Atommasse [u]:40,078(4)39,9625909(2)40,962277890(147)41,958618(1)42,958766(2)43,955482(2)45,95369(2)47,9525228(8)
Anteile:100 %96,941(156) %Spuren0,647(23) %0,135(10) %2,086(110) %0,004(3) %0,187(21) %

 

Auf Grund der Schwankungen bei der Isotopenzusammensetzung des natürlichen Calciums kann die mittlere Atommasse (Standardatommasse) variieren.

Von den Calcium-Isotopen 40 und 46 wird auf Grund theoretischer Betrachtungen angenommen, dass sie mit extrem langen Halbwertszeiten von nicht unter 5,9 × 1021 (40Ca) bzw. 100 × 1015 (46Ca) Jahren einem β+β+-Zerfall zu 40Ar bzw. 46Ti unterliegen; entsprechende Bestätigungen gibt es bislang nicht.

Das quasistabile Calcium-Isotop 41 entsteht durch Neutronenaktivierung aus 40Ca.

 

Isotopentabelle: Calcium

Isotop Z A N Name Nuklidmasse Zerfall (radioaktiver Zerfall) Spin μ AE Mehr A-Nuk
Nu Isotopenmasse Halbwertszeit Zerfallsart Anteil Energie I (h/2π) Info
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
34Ca203414Calcium-3434,014870(320)< 35 nsp zu 33K0+AL
35Ca203515Calcium-3535,005140(210)25,7(2) msβ+ zu 35K
β+, p zu 34Ar
β+, 2p zu 33Cl
< 0,1 %
95,7 %
4,2(3) %
15,770 MeV
15,690 MeV
11,027 MeV
(1/2+)AL
36Ca203616Calcium-3635,993074479(42941)101,2(20) msβ+ zu 36K
β+, p zu 35Ar
45,7 %
54,3(15) %
10,987 MeV
9,319 MeV
0+AL 38Ti
37Ca203717Calcium-3736,985898210(850)181,1(10) msβ+ zu 37K
β+, p zu 36Ar
17,9 %
82,1 %
11,638 MeV
9,781 MeV
3/2+AL 38Sc
38Ca203818Calcium-3837,976319253(270)440(12) msβ+ zu 38K100 %6,741 MeV0+AL 39Sc
39Ti
39Ca203919Calcium-3938,970710812(640)859,6(14) msβ+ zu 39K100 %6,533 MeV3/2+1,02168(12)AL 40Ti
40Ca204020Calcium-4039,9625909(2)stabil0+AL 40K
40Sc
41Ti
41Ca204121Calcium-4140,962277890(147)1,02(7) × 105 aEE zu 41K100 %0,421 MeV7/2-- 1,594781(9)AL 41Sc
42Ca204222Calcium-4241,958618(1)stabil0+AL 42K
42Sc
43Ca204323Calcium-4342,958766(2)stabil7/2-- 1,31726(60)AL 43K
43Sc
44Ca204424Calcium-4443,955482(2)stabil0+AL 44K
44Sc
45Ca204525Calcium-4544,956186141(387)162,61(9) dβ- zu 45Sc100 %0,258 MeV7/2-- 1,3274(14)AL 45K
46Ca204626Calcium-4645,95369(2)stabil0+AL 46K
47Ca204727Calcium-4746,954540737(2382)4,536(3) dβ- zu 47Sc100 %1,992 MeV7/2-- 1,38 (3)AL 47K
48K
48Ca204828Calcium-4847,9525228(8)1,9 × 1019 aβ- zu 48Sc
- zu 48Ti
25 %
75 %
0,2793 MeV
4,272 MeV
0+AL 48K
49K
49Ca204929Calcium-4948,955664095(2339)8,718(6) minβ- zu 49Sc100 %5,262 MeV3/2-- 1,38(6)AL 49K
50K
50Ca205030Calcium-5049,957500421(3671)13,9(6) sβ- zu 50Sc100 %4,958 MeV0+AL 50K
51K
51Ca205131Calcium-5150,961488307(100622)10,0(8) sβ- zu 51Sc
β-, n zu 50Sc
99,9 %
0,1 %
7,330 MeV
0,6015 MeV
(3/2-)AL 51K
52K
52Ca205232Calcium-5251,96510(75)4,6(3) sβ- zu 52Sc
β-, n zu 51Sc
> 98 %
< 2 %
7,900 MeV
?
0+AL 52K
53K
53Ca205333Calcium-5352,97005(54)90(15) msβ- zu 53Sc
β-, n zu 52Sc
< 70 %
> 30 %
10,100 MeV
4,500 MeV
(3/2-,5/2-)AL 54K
54Ca205434Calcium-5453,97435(75)> 300 nsβ- zu 54Sc100 %10,6 MeV0+AL
55Ca205535Calcium-5554,98178(86)22(2) msβ- zu 55Sc
β-, n zu 54Sc
?
?
(5/2-)AL
56Ca205636Calcium-5655,98557(97)11(2) msβ- zu 56Sc
β-, n zu 55Sc
?
?
0+AL
57Ca205737Calcium-5756,9944(15)> 620 nsβ- zu 57Sc
β-, n ? 56Sc
β-, 2n zu 55Sc
?
?
?
AL
58Ca205838Calcium-5857,999700(1070)> 620 nsβ- zu 58Sc
β-, n ? 57Sc
?
?
0+AL

 

Erläuterungen zu den einzelnen Spalten:

1 - Symbol mit Nukleonenzahl.
2 - Z = Anzahl der Protonen (Ordnungszahl).
3 - Massenzahl A.
4 - N = Anzahl der Neutronen.
5 - Bezeichnung des Calcium-Isotops.
6 - Relative Nuklidmasse bzw. Atomgewicht des Calcium-Nuklids bezogen auf 12C = 12,00000 [2].
7 - Zerfall: Halbwertszeiten des Calcium-Isotops mit a = Jahre; ; d = Tage; h = Stunden; min = Minuten; s = Sekunden.
8 - Zerfall: Zerfallsart in die jeweiligen Tochternuklide mit n = Neutronenemission; p = Protonenemission; α = Alpha-Zerfall; ß- = Beta-Minus-Zerfall unter Elektronenemission; EE = Elektroneneinfang; ß+ = Positronenemission; ε = ß+ und/oder EE; Iso = Isomerieübergang; CZ = Cluster-Zerfall; SZ = Spontanzerfall.
9 - Zerfall: Zerfallsart in Prozent (%).
10 - Zerfall: Zerfallsenergie; Partikelenergie bezogen auf Zerfallsart.
11 - Kernspin I, Einheit: h/2π.
12 - Kernmagnetisches Moment μmag.
13 - AE = Anregungsenergie für metastabile Kerne.
14 - Sonstige Informationen und Hinweise: AL = Weitere Niveaus, so genannte Adopted Levels (Verlinkung auf externe Daten [1]).
15 - Ausgangsnuklide: Mögliche, angenommene oder tatsächliche Ausgangs-Nuklide (Mutternuklide, Elternnuklide). Die entsprechenden Zerfalls-Modi sind gegebenenfalls bei den jeweiligen Ausgangsnukliden zu finden.

Sonstige:

()- Eingeklammerte Ziffern: Unsicherheit zur Darstellung der Streubreite des angegebenen Wertes.
~ - Theoretische Werte oder systematische Trends.
  - ungelistet-: Nuklide, die in der Literatur bereits erwänhnt wurden, aber aus irgendwelchen Gründen in den aktuellen Nuklidtabellen nicht mehr zu finden sind, weil sich deren Entdeckung z. B. nicht bestätigt hat.

 

NMR-aktive Calcium-Nuklide

Nuklid Natürlicher Spin Kernmagnetisches Gyromagnetisches Quadrupol Resonanz- Relative Empfindlichkeit Anmerkung
Symbol Anteil Moment Verhältnis Moment frequenz bezogen auf 1H = 1,000
in % I μ/μN 107 rad T-1 s-1 Q fm-2 v0 bei 1 T H0 = const. v0 = const.
43Ca0,135(10) %7/2-- 1,31726(60)- 1,8025- 4,3(9)2,86970,006431,4154

 

Strahlenschutz

Für den Umgang mit den Radionukliden des Calciums gelten gemäß Strahlenschutzverordnung (StrlSchV 2001) folgende Werte (Spalten 1 bis 7):

Symbol Nuklid Freigrenze HRQ-Schwelle OFK Tochternuklide Radiotoxizitätsklasse Halbwertszeit Biologische Kritische
Aktivität Spezifische
Aktivität
im Gleichgewicht lt. StrlSchV Halbwertszeit Organe
41CaCa-41107 Bq105 Bq/g100000 Jahre
45CaCa-45107 Bq104 Bq/g4 × 1011 Bq102 Bq/cm2163 Tage
47CaCa-47+106 Bq10 Bq/g3 × 1010 Bq1 Bq/cm24,5 Tage

([[HRQ]] = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)

 

Kernisobare Nuklide des Calciums

Zu den Calciumkernen [[isobare]] Nuklide befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; Z = Ordnungszahl; A = Nukleonenzahl (Massenzahl).

 

Z:101112131415161718192021222324252627282930
ANeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZn
3434Ne34Na34Mg34Al34Si34P34S34Cl34Ar34K34Ca
3535Na35Mg35Al35Si35P35S35Cl35Ar35K35Ca
3636Na36Mg36Al36Si36P36S36Cl36Ar36K36Ca36Sc
3737Na37Mg37Al37Si37P37S37Cl37Ar37K37Ca37Sc
3838Mg38Al38Si38P38S38Cl38Ar38K38Ca38Sc38Ti
3939Mg39Al39Si39P39S39Cl39Ar39K39Ca39Sc39Ti
4040Mg40Al40Si40P40S40Cl40Ar40K40Ca40Sc40Ti40V
4141Al41Si41P41S41Cl41Ar41K41Ca41Sc41Ti41V41Cr
4242Al42Si42P42S42Cl42Ar42K42Ca42Sc42Ti42V42Cr42Mn
4343Al43Si43P43S43Cl43Ar43K43Ca43Sc43Ti43V43Cr43Mn
4444Si44P44S44Cl44Ar44K44Ca44Sc44Ti44V44Cr44Mn
4545P45S45Cl45Ar45K45Ca45Sc45Ti45V45Cr45Mn45Fe
4646P46S46Cl46Ar46K46Ca46Sc46Ti46V46Cr46Mn46Fe46Co
4747S47Cl47Ar47K47Ca47Sc47Ti47V47Cr47Mn47Fe47Co
4848S48Cl48Ar48K48Ca48Sc48Ti48V48Cr48Mn48Fe48Co48Ni
4949S49Cl49Ar49K49Ca49Sc49Ti49V49Cr49Mn49Fe49Co49Ni
5050Cl50Ar50K50Ca50Sc50Ti50V50Cr50Mn50Fe50Co50Ni
5151Cl51Ar51K51Ca51Sc51Ti51V51Cr51Mn51Fe51Co51Ni
5252Ar52K52Ca52Sc52Ti52V52Cr52Mn52Fe52Co52Ni
5353Ar53K53Ca53Sc53Ti53V53Cr53Mn53Fe53Co53Ni53Cu
5454K54Ca54Sc54Ti54V54Cr54Mn54Fe54Co54Ni54Cu54Zn
5555K55Ca55Sc55Ti55V55Cr55Mn55Fe55Co55Ni55Cu55Zn
5656K56Ca56Sc56Ti56V56Cr56Mn56Fe56Co56Ni56Cu56Zn
5757Ca57Sc57Ti57V57Cr57Mn57Fe57Co57Ni57Cu57Zn
5858Ca58Sc58Ti58V58Cr58Mn58Fe58Co58Ni58Cu58Zn

 

Kernisotone Nuklide des Calciums

Zu den Calcium-Kernen [[isotone]] Nuklide befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; N = Anzahl der Neutronen.

Z:5678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940
NBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZr
1419B20C21N22O23F24Ne25Na26Mg27Al28Si29P30S31Cl32Ar33K34Ca
1521C22N23O24F25Ne26Na27Mg28Al29Si30P31S32Cl33Ar34K35Ca36Sc
1622C23N24O25F26Ne27Na28Mg29Al30Si31P32S33Cl34Ar35K36Ca37Sc38Ti
1724N25O26F27Ne28Na29Mg30Al31Si32P33S34Cl35Ar36K37Ca38Sc39Ti40V41Cr42Mn
1825N26O27F28Ne29Na30Mg31Al32Si33P34S35Cl36Ar37K38Ca39Sc40Ti41V42Cr43Mn
1928F29Ne30Na31Mg32Al33Si34P35S36Cl37Ar38K39Ca40Sc41Ti42V43Cr44Mn45Fe46Co
2029F30Ne31Na32Mg33Al34Si35P36S37Cl38Ar39K40Ca41Sc42Ti43V44Cr45Mn46Fe47Co48Ni
2130F31Ne32Na33Mg34Al35Si36P37S38Cl39Ar40K41Ca42Sc43Ti44V45Cr46Mn47Fe48Co49Ni
2231F32Ne33Na34Mg35Al36Si37P38S39Cl40Ar41K42Ca43Sc44Ti45V46Cr47Mn48Fe49Co50Ni
2333Ne34Na35Mg36Al37Si38P39S40Cl41Ar42K43Ca44Sc45Ti46V47Cr48Mn49Fe50Co51Ni
2434Ne35Na36Mg37Al38Si39P40S41Cl42Ar43K44Ca45Sc46Ti47V48Cr49Mn50Fe51Co52Ni53Cu54Zn
2536Na37Mg38Al39Si40P41S42Cl43Ar44K45Ca46Sc47Ti48V49Cr50Mn51Fe52Co53Ni54Cu55Zn
2637Na38Mg39Al40Si41P42S43Cl44Ar45K46Ca47Sc48Ti49V50Cr51Mn52Fe53Co54Ni55Cu56Zn
2739Mg40Al41Si42P43S44Cl45Ar46K47Ca48Sc49Ti50V51Cr52Mn53Fe54Co55Ni56Cu57Zn
2840Mg41Al42Si43P44S45Cl46Ar47K48Ca49Sc50Ti51V52Cr53Mn54Fe55Co56Ni57Cu58Zn59Ga60Ge
2942Al43Si44P45S46Cl47Ar48K49Ca50Sc51Ti52V53Cr54Mn55Fe56Co57Ni58Cu59Zn60Ga61Ge62As
3043Al44Si45P46S47Cl48Ar49K50Ca51Sc52Ti53V54Cr55Mn56Fe57Co58Ni59Cu60Zn61Ga62Ge63As
3146P47S48Cl49Ar50K51Ca52Sc53Ti54V55Cr56Mn57Fe58Co59Ni60Cu61Zn62Ga63Ge64As65Se66Br
3248S49Cl50Ar51K52Ca53Sc54Ti55V56Cr57Mn58Fe59Co60Ni61Cu62Zn63Ga64Ge65As66Se67Br
3349S50Cl51Ar52K53Ca54Sc55Ti56V57Cr58Mn59Fe60Co61Ni62Cu63Zn64Ga65Ge66As67Se68Br69Kr
3451Cl52Ar53K54Ca55Sc56Ti57V58Cr59Mn60Fe61Co62Ni63Cu64Zn65Ga66Ge67As68Se69Br70Kr71Rb
3553Ar54K55Ca56Sc57Ti58V59Cr60Mn61Fe62Co63Ni64Cu65Zn66Ga67Ge68As69Se70Br71Kr72Rb73Sr
3655K56Ca57Sc58Ti59V60Cr61Mn62Fe63Co64Ni65Cu66Zn67Ga68Ge69As70Se71Br72Kr73Rb74Sr
3756K57Ca58Sc59Ti60V61Cr62Mn63Fe64Co65Ni66Cu67Zn68Ga69Ge70As71Se72Br73Kr74Rb75Sr76Y
3858Ca59Sc60Ti61V62Cr63Mn64Fe65Co66Ni67Cu68Zn69Ga70Ge71As72Se73Br74Kr75Rb76Sr77Y78Zr

 

Quellen und Hinweise

Eigenschaften der Calcium-Isotope

[1] - NuDat: National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, based on ENSDF and the Nuclear Wallet Cards.

[2] - G. Audi et. al.: The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties. Nuclear Physics, 2003, DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.

 

Calcium NMR Eigenschaften: 43Ca-NMR

[3] - N. J. Stone: Table of nuclear magnetic dipole and electric quadrupole moments. Atomic Data and Nuclear Data Tables, 2005, DOI 10.1016/j.adt.2005.04.001].

[4] - Pekka Pyykkö: Year-2008 nuclear quadrupole moments. Molecular Physics, 2008, DOI 10.1080/00268970802018367.

 

[5] Isotopenhäufigkeiten, Atommassen und Isotopenmassen:

Siehe unter dem jeweiligen Stichwort.

 

Spezielles:

[6] - Bindungsenergien exotischer Calcium-Kerne:
Mit Ionen-Pingpong Kräfte messen.
Internetchemie News, (2013).

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 12. Januar 2017.







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