Unter Californium-Isotope werden alle von Atomkernen des chemischen Elements Californium zusammengefasst; diese bestehen aus einem Atomkern mit 98 Protonen und im ungeladenen Zustand aus 98 Elektronen. Der Unterschied zwischen den einzelnen Californium-Isotopen liegt in der Anzahl der Neutronen im Kern - und damit in der Massenzahl - begründet
Das chemische Element Californium tritt in der Natur lediglich in äußerst geringen Spuren auf, die durch Neutroneneinfang aus Uran entstehen. Messbare und charakterisierbare Mengen lassen sich nur synthestisch erzeugen.
Insgesamt wurden bisher 20 verschiedene, ausschließlich instabile Isotope des Californiums hergestellt und beschrieben, von denen das Isotop 251 mit knapp 900 Jahren die längste Halbwertszeit aufweist.
Isotopentabelle: Californium
Isotop Nuklid | Z | A | N | Name | Atommasse [Kernmasse] {Massenüberschuss} | Spin I (h/2π) | μ | A-Nuk |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
237Cf | 98 | 237 | 139 | Californium-237 | 237,06220(9) u [237,0084469 u] {57,93893 MeV} | |||
238Cf | 98 | 238 | 140 | Californium-238 | 238,06149(32) u [238,0077369 u] {57,27757 MeV} | 0+ | ||
239Cf | 98 | 239 | 141 | Californium-239 | 239,06255(22) u [239,0087969 u] {58,26495 MeV} | 243Fm | ||
240Cf | 98 | 240 | 142 | Californium-240 | 240,062256(20) u [240,0085029 u] {57,99109 MeV} | 0+ | ||
241Cf | 98 | 241 | 143 | Californium-241 | 241,06369(18) u [241,0099369 u] {59,32685 MeV} | (7/2-) | 245Fm | |
242Cf | 98 | 242 | 144 | Californium-242 | 242,063755(14) u [242,0100019 u] {59,3874 MeV} | 0+ | 246Fm 242Es | |
243Cf | 98 | 243 | 145 | Californium-243 | 243,06547(12) u [243,0117169 u] {60,98491 MeV} | (1/2+) | 247Fm 243Es | |
244Cf | 98 | 244 | 146 | Californium-244 | 244,0659995(28) u [244,0122464 u] {61,47814 MeV} | 0+ | 248Fm 244Es | |
245Cf | 98 | 245 | 147 | Californium-245 | 245,0680468(26) u [245,0142937 u] {63,38519 MeV} | 1/2+ | 249Fm 245Es | |
246Cf | 98 | 246 | 148 | Californium-246 | 246,0688037(16) u [246,0150506 u] {64,09023 MeV} | 0+ | 250Fm | |
247Cf | 98 | 247 | 149 | Californium-247 | 247,070965(16) u [247,0172119 u] {66,10347 MeV} | (7/2+) | 251Fm 247Es | |
248Cf | 98 | 248 | 150 | Californium-248 | 248,072183(5) u [248,0184299 u] {67,23803 MeV} | 0+ | 252Fm 248Es 248Bk | |
249Cf | 98 | 249 | 151 | Californium-249 | 249,0748505(13) u [249,0210974 u] {69,72279 MeV} | 9/2- | - 0,28 | 253Fm 249Es 249Bk |
249mCf | 98 | 249 | 151 | Californium-249m | 249,0748505(13) u [249,0210974 u] {69,72279 MeV} | 5/2+ | ||
250Cf | 98 | 250 | 152 | Californium-250 | 250,0764046(17) u [250,0226515 u] {71,17043 MeV} | 0+ | 254Fm 250Es 250Bk | |
251Cf | 98 | 251 | 153 | Californium-251 | 251,079587(4) u [251,0258339 u] {74,13481 MeV} | 1/2+ | 255Fm 251Es 251Bk | |
251mCf | 98 | 251 | 153 | Californium-251m | 251,079587(4) u [251,0258339 u] {74,13481 MeV} | 11/2- | ||
252Cf | 98 | 252 | 154 | Californium-252 | 252,0816265(25) u [252,0278734 u] {76,03459 MeV} | 0+ | 256Fm 252Es | |
253Cf | 98 | 253 | 155 | Californium-253 | 253,085134(5) u [253,0313809 u] {79,30181 MeV} | (7/2+) | 257Fm | |
254Cf | 98 | 254 | 156 | Californium-254 | 254,087324(12) u [254,0335709 u] {81,34178 MeV} | 0+ | 254Es | |
255Cf | 98 | 255 | 157 | Californium-255 | 255,09105(21) u [255,0372969 u] {84,81253 MeV} | (7/2+) | ||
256Cf | 98 | 256 | 158 | Californium-256 | 256,09344(34) u [256,0396869 u] {87,0388 MeV} | 0+ |
Isotop | Zerfall (radioaktiver Zerfall) | AE | Mehr | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Halbwertszeit | Zerfallsart | Anteil | Energie | Info | ||
1 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Cf-237 | 2,1(3) s | SZ | AL | |||
Cf-238 | 21,1(13) ms | SZ div α zu 234Cm | > 95 % < 5 % | 8,13(30) MeV | AL | |
Cf-239 | ca. 39 s | α zu 235Cm EE zu 239Bk | ? ? | 7,81(6) MeV 4,02(29) MeV | AL | |
Cf-240 | 0,96(15) Minuten | α zu 236Cm EE/β+ zu 240Bk SZ div | ca. 98 % ? ca. 2 % | 7,711(4) MeV 2,33(15) MeV | AL | |
Cf-241 | 3,78(70) Minuten | α zu 237Cm EE/β+ zu 241Bk | ca. 25 % ca. 75 % | 7,65(15) MeV 3,29(26) MeV | AL | |
Cf-242 | 3,7(5) Minuten | α zu 238Cm EE/β+ zu 242Bk SZ div | 80(20) % 20(20) % < 0,014 % | 7,514(4) MeV 1,65(20) MeV | AL | |
Cf-243 | 10,7(5) Minuten | α zu 239Cm EE/β+ zu 243Bk | ca. 14 % ca. 86 % | 7,42(10) MeV 2,30(11) MeV | AL | |
Cf-244 | 19,4(6) Minuten | α zu 240Cm | ca. 100 % | 7,3290(18) MeV | AL | |
Cf-245 | 45,0(15) Minuten | α zu 241Cm EE zu 245Bk | 35,3(25) % 64,7(25) % | 7,2585(18) MeV 1,571(18) MeV | AL | |
Cf-246 | 35,7(5) Stunden | α zu 242Cm EE/β+ zu 246Bk SZ div | > 99 % < 0,004 % 0,00024 % | 6,8616(10) MeV 0,123(60) MeV | AL | |
Cf-247 | 3,11(3) Stunden | α zu 243Cm EE zu 247Bk | 0,035(5) % 99,965(5) % | 6,497(15) MeV 0,614(16) MeV | AL | |
Cf-248 | 333,5(28) Tage | α zu 244Cm SZ div | 99,9971(3) % 0,0029(3) % | 6,361(5) MeV | AL | |
Cf-249 | 351(2) Jahre | α zu 245Cm SZ div | ca. 100 % Spuren | 6,2933(5) MeV | AL | |
Cf-249m | 45(5) μs | 144,98(5) keV | AL | |||
Cf-250 | 13,08(9) Jahre | α zu 246Cm SZ div | 99,923(3) % 0,077(3) % | 6,12851(19) MeV | AL | |
Cf-251 | 898(44) Jahre | α zu 247Cm SZ div | ca. 100 % ? | 6,1770(9) MeV | AL | |
Cf-251m | 1,3(1) μs | 370,47(3) keV | ||||
Cf-252 | 2,645(8) Jahre | α zu 248Cm SZ div | 96,908(8) % 3,092(8) % | 6,21695(4) MeV | AL | |
Cf-253 | 17,81(8) Tage | α zu 249Cm β- zu 253Es | 0,31(4) % 99,69(4) % | 6,126(4) MeV 0,291(4) MeV | AL | |
Cf-254 | 60,5(2) Tage | α zu 250Cm SZ div | 0,31(2) % 99,69(2) % | 5,927(5) MeV | AL | |
Cf-255 | 85(18) Minuten | β- zu 255Es | 100 % | 0,72(20) MeV | AL | |
Cf-256 | 12,3(12) Minuten | SZ div α zu 252Cm | 100 % Spuren | 5,56(10) MeV | 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 Californium-Isotops; gegebenenfalls Trivialnamen.
6 - Relative Atommasse des Californium-Isotops (Isotopenmasse inklusive Elektronen) und in eckigen Klammern die Masse des Atomkerns (Kernmasse, Nuklidmasse ohne Elektronen), jeweils bezogen auf 12C = 12,00000 [2]. Zusätzlich ist der Massenüberschuss (Massenexzess) in MeV angegeben.
7 - Kernspin I, Einheit: h/2π.
8 - Kernmagnetisches Moment μmag.
9 - Ausgangsnuklide: Mögliche, angenommene oder tatsächliche Ausgangs-Nuklide (Mutternuklide, Elternnuklide). Die entsprechenden Zerfalls-Modi sind gegebenenfalls bei den Daten des jeweiligen Ausgangsnuklids zu finden.
10 - Zerfall: Halbwertszeiten des Californium-Isotops mit a = Jahre; ; d = Tage; h = Stunden; min = Minuten; s = Sekunden.
11 - 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.
12 - Zerfall: Zerfallsanteil in Prozent (%).
13 - Zerfall: Zerfallsenergie; Partikelenergie bezogen auf Zerfallsart.
14 - AE = Anregungsenergie für metastabile Kerne.
15 - Sonstige Informationen und Hinweise: AL = Weitere Niveaus, so genannte Adopted Levels (Verlinkung auf externe Daten [1]).
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.
Strahlenschutz
Für den Umgang mit den Californium-Radionukliden gelten gemäß Strahlenschutzverordnung (StrlSchV 2018) unter anderem folgende Werte (Spalten 1 bis 7):
Nuklid | Freigrenzen | HRQ-Schwelle | OFK | Tochternuklide | Halbwertszeit | |
---|---|---|---|---|---|---|
Cf-244 | 107 Bq | 10000 Bq/g | 19,4 Minuten | |||
Cf-246 | 106 Bq | 1000 Bq/g | 10 Bq cm-2 | 35,7 Stunden | ||
Cf-249 | 103 Bq | 0,1 Bq/g | 0,1 TBq | 0,1 Bq cm-2 | 351,0 Jahre | |
Cf-250 | 104 Bq | 1 Bq/g | 0,1 TBq | 0,1 Bq cm-2 | 13,1 Jahre | |
Cf-251 | 103 Bq | 0,1 Bq/g | 0,1 TBq | 0,1 Bq cm-2 | 898,0 Jahre | |
Cf-252 | 104 Bq | 1 Bq/g | 0,02 TBq | 0,1 Bq cm-2 | 2,6 Jahre | |
Cf-253+ | 105 Bq | 100 Bq/g | 1 Bq cm-2 | Cm-249 | 17,8 Tage | |
Cf-254 | 103 Bq | 1 Bq/g | 0,003 TBq | 0,1 Bq cm-2 | 60,5 Tage |
(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)
Kernisobare Nuklide des Californiums
Zu den Californium-Nukliden isobare Atomkerne befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; Z = Ordnungszahl; A = Nukleonenzahl (Massenzahl).
Z: | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db |
237 | 237Th | 237Pa | 237U | 237Np | 237Pu | 237Am | 237Cm | 237Bk | 237Cf | |||||||
238 | 238Th | 238Pa | 238U | 238Np | 238Pu | 238Am | 238Cm | 238Bk | 238Cf | |||||||
239 | 239Pa | 239U | 239Np | 239Pu | 239Am | 239Cm | 239Bk | 239Cf | ||||||||
240 | 240Pa | 240U | 240Np | 240Pu | 240Am | 240Cm | 240Bk | 240Cf | 240Es | |||||||
241 | 241U | 241Np | 241Pu | 241Am | 241Cm | 241Bk | 241Cf | 241Es | 241Fm | |||||||
242 | 242U | 242Np | 242Pu | 242Am | 242Cm | 242Bk | 242Cf | 242Es | 242Fm | |||||||
243 | 243Np | 243Pu | 243Am | 243Cm | 243Bk | 243Cf | 243Es | 243Fm | ||||||||
244 | 244Np | 244Pu | 244Am | 244Cm | 244Bk | 244Cf | 244Es | 244Fm | ||||||||
245 | 245Pu | 245Am | 245Cm | 245Bk | 245Cf | 245Es | 245Fm | 245Md | ||||||||
246 | 246Pu | 246Am | 246Cm | 246Bk | 246Cf | 246Es | 246Fm | 246Md | ||||||||
247 | 247Pu | 247Am | 247Cm | 247Bk | 247Cf | 247Es | 247Fm | 247Md | ||||||||
248 | 248Am | 248Cm | 248Bk | 248Cf | 248Es | 248Fm | 248Md | |||||||||
249 | 249Am | 249Cm | 249Bk | 249Cf | 249Es | 249Fm | 249Md | |||||||||
250 | 250Cm | 250Bk | 250Cf | 250Es | 250Fm | 250Md | 250No | |||||||||
251 | 251Cm | 251Bk | 251Cf | 251Es | 251Fm | 251Md | 251No | |||||||||
252 | 252Cm | 252Bk | 252Cf | 252Es | 252Fm | 252Md | 252No | 252Lr | ||||||||
253 | 253Bk | 253Cf | 253Es | 253Fm | 253Md | 253No | 253Lr | 253Rf | ||||||||
254 | 254Bk | 254Cf | 254Es | 254Fm | 254Md | 254No | 254Lr | 254Rf | ||||||||
255 | 255Cf | 255Es | 255Fm | 255Md | 255No | 255Lr | 255Rf | 255Db | ||||||||
256 | 256Cf | 256Es | 256Fm | 256Md | 256No | 256Lr | 256Rf | 256Db |
Kernisotone Nuklide des Californiums
Die zu den Californium-Kernen isotonen Nuklide befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; N = Anzahl der Neutronen.
139 | 140 | 141 | 142 | 143 | 144 | 145 | 146 | 147 | 148 | 149 | 150 | 151 | 152 | 153 | 154 | 155 | 156 | 157 | 158 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
223Po | 224Po | 225Po | 226Po | 227Po | |||||||||||||||
224At | 225At | 226At | 227At | 228At | 229At | ||||||||||||||
225Rn | 226Rn | 227Rn | 228Rn | 229Rn | 230Rn | ||||||||||||||
226Fr | 227Fr | 228Fr | 229Fr | 230Fr | 231Fr | 232Fr | |||||||||||||
227Ra | 228Ra | 229Ra | 230Ra | 231Ra | 232Ra | 233Ra | 234Ra | ||||||||||||
228Ac | 229Ac | 230Ac | 231Ac | 232Ac | 233Ac | 234Ac | 235Ac | 236Ac | |||||||||||
229Th | 230Th | 231Th | 232Th | 233Th | 234Th | 235Th | 236Th | 237Th | 238Th | ||||||||||
230Pa | 231Pa | 232Pa | 233Pa | 234Pa | 235Pa | 236Pa | 237Pa | 238Pa | 239Pa | 240Pa | |||||||||
231U | 232U | 233U | 234U | 235U | 236U | 237U | 238U | 239U | 240U | 241U | 242U | ||||||||
232Np | 233Np | 234Np | 235Np | 236Np | 237Np | 238Np | 239Np | 240Np | 241Np | 242Np | 243Np | 244Np | |||||||
233Pu | 234Pu | 235Pu | 236Pu | 237Pu | 238Pu | 239Pu | 240Pu | 241Pu | 242Pu | 243Pu | 244Pu | 245Pu | 246Pu | 247Pu | |||||
234Am | 235Am | 236Am | 237Am | 238Am | 239Am | 240Am | 241Am | 242Am | 243Am | 244Am | 245Am | 246Am | 247Am | 248Am | 249Am | ||||
235Cm | 236Cm | 237Cm | 238Cm | 239Cm | 240Cm | 241Cm | 242Cm | 243Cm | 244Cm | 245Cm | 246Cm | 247Cm | 248Cm | 249Cm | 250Cm | 251Cm | 252Cm | ||
236Bk | 237Bk | 238Bk | 239Bk | 240Bk | 241Bk | 242Bk | 243Bk | 244Bk | 245Bk | 246Bk | 247Bk | 248Bk | 249Bk | 250Bk | 251Bk | 252Bk | 253Bk | 254Bk | |
237Cf | 238Cf | 239Cf | 240Cf | 241Cf | 242Cf | 243Cf | 244Cf | 245Cf | 246Cf | 247Cf | 248Cf | 249Cf | 250Cf | 251Cf | 252Cf | 253Cf | 254Cf | 255Cf | 256Cf |
240Es | 241Es | 242Es | 243Es | 244Es | 245Es | 246Es | 247Es | 248Es | 249Es | 250Es | 251Es | 252Es | 253Es | 254Es | 255Es | 256Es | 257Es | ||
241Fm | 242Fm | 243Fm | 244Fm | 245Fm | 246Fm | 247Fm | 248Fm | 249Fm | 250Fm | 251Fm | 252Fm | 253Fm | 254Fm | 255Fm | 256Fm | 257Fm | 258Fm | ||
244Md | 245Md | 246Md | 247Md | 248Md | 249Md | 250Md | 251Md | 252Md | 253Md | 254Md | 255Md | 256Md | 257Md | 258Md | 259Md | ||||
250No | 251No | 252No | 253No | 254No | 255No | 256No | 257No | 258No | 259No | 260No | |||||||||
252Lr | 253Lr | 254Lr | 255Lr | 256Lr | 257Lr | 258Lr | 259Lr | 260Lr | 261Lr | ||||||||||
253Rf | 254Rf | 255Rf | 256Rf | 257Rf | 258Rf | 259Rf | 260Rf | 261Rf | 262Rf | ||||||||||
255Db | 256Db | 257Db | 258Db | 259Db | 260Db | 261Db | 262Db | 263Db | |||||||||||
258Sg | 259Sg | 260Sg | 261Sg | 262Sg | 263Sg | 264Sg | |||||||||||||
260Bh | 261Bh | 262Bh | 263Bh | 264Bh | 265Bh | ||||||||||||||
263Hs | 264Hs | 265Hs | 266Hs | ||||||||||||||||
266Mt | 267Mt | ||||||||||||||||||
267Ds | 268Ds |
Literatur und Hinweise
Eigenschaften der Californium-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.
[3] - Live Chart of Nuclides. Nuclear structure and decay data.
Californium: Kernmagnetische Eigenschaften
[4] - 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.
[5] - Pekka Pyykkö: Year-2008 nuclear quadrupole moments. Molecular Physics, (2008), DOI 10.1080/00268970802018367.
[6] - Pekka Pyykkö: Year-2017 nuclear quadrupole moments. Molecular Physics, (2018), DOI 10.1080/00268976.2018.1426131.
[7] - N. J. Stone: Table of recommended nuclear magnetic dipole moments. IAEA, (2019).
Weitere Quellen:
[8] - Isotopenhäufigkeiten, Atommassen und Isotopenmassen: Siehe unter dem jeweiligen Stichwort.
[9] - L. B. Magnusson et al.:
Berkelium and Californium Isotopes Produced in Neutron Irradiation of Plutonium.
In: Physical Review, (1954), DOI 10.1103/PhysRev.96.1576.
[10] - T. A. Eastwood, J. P. Butler, M. J. Cabell, H. G. Jackson:
Isotopes of Berkelium and Californium Produced by Neutron Irradiation of Plutonium.
In: Physical Review, (1957), DOI 10.1103/PhysRev.107.1635.
Kategorie: Chemische Elemente
Letzte Änderung am 05.12.2022.
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