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Chlor-Isotope

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




Allgemeines

Chlor-Isotope

Vom chemischen Element Chlor sind 24 Isotope und einige Kernisomere bekannt. Die einzelnen Nuklide unterscheiden sich in der Anzahl der Neutronen im Atomkern; gemeinsam ist allen Cl-Isotopen die Zahl der Protonen sowie - im ungeladen, neutralen Zustand - der Elektronen: 17.

Die natürlichen Chlorvorkommen setzen sich aus den stabilen Isotopen Chlor-35 und Chlor-37 im Verhältnis 3:1 sowie Spuren (7 × 10-13 Atome auf 1 stabiles Chlor-Atom) des Radioisotops Chlor-36 zusammen; letzteres entsteht überwiegend durch Einwirkung kosmischer Strahlung auf 40Ar und 36Ar und zerfällt radioaktiv mit einer Halbwertszeit von 308000 Jahren zu 36Ar und 36S. 36Cl findet Anwendung bei geologischen Datierungen.

Natürliches Chlor
Isotopengemisch:
Cl-Isotop 35ClCl-Isotop 36ClCl-Isotop 37Cl
Atommasse [u]:35,45
(35,446 - 35,457)
34,9688527(3)35,968306836(40)36,9659026(4)
Anteil:100 %76 %Spuren:24 %
Schwankung: 75,5 - 76,1 %ca. 7 × 10-11 %23,9 - 24,5 %
Halbwertszeit:stabil3,013(15) × 105 Jahrestabil

Entsprechend der Schwankungen bei der Isotopenzusammensetzung des natürlichen Chlors variiert die Atommasse zwischen 35,446 und 35,457 u.

Alle anderen Chlorisotope sind radioaktiv und zerfallen mit Halbwertszeiten von weniger als 1 Stunde.

 

Isotopentabelle: Chlor

IsotopZANNameNuklidmasseZerfall (radioaktiver Zerfall)SpinμAEMehrA-Nuk
NuIsotopenmasseHalbwertszeitZerfallsartAnteilEnergieI (h/2π)Info
123456789101112131415
28Cl172811Chlor-28- ungelistet -AL
29Cl172912Chlor-2929,014780(430)< 20 nsp ?(3/2+)AL
30Cl173013Chlor-3030,004770(210)< 30 nsp ?(3+)AL
31Cl173114Chlor-3130,992414204(53677)150(25) msβ+ zu 31S
β+, p zu 30P
99,3 %
0,7 %
11,9769 MeV
5,844 MeV
AL31Ar
32Cl173215Chlor-3231,985684164(1008)298(1) msε zu 32S
ε, p zu 31P
EE, α zu 28Si
99,92 %
0,26 %
0,054 %
12,6804 MeV
3,822 MeV
5,738 MeV
1+1,11AL32Ar
33Cl173316Chlor-3332,977452062(469)2,511(4) sε zu 33S100 %5,58259 MeV3/2++ 0,7549(3)AL33Ar
35Ca
34Cl173417Chlor-3433,973762549(75)1,5266(4) sε zu 34S100 %5,49163 MeV0+AL34Ar
35K
34mCl173417Chlor-34m33,973762549(75)31,99(3) minε zu 34S
Iso zu 34Cl
55,4(6) %
44,6(6) %
5,638 MeV
0,146 MeV
3+146,36(3) keVAL
35Cl173518Chlor-3534,9688527(3)stabil3/2++ 0,8218743(4)AL35Ar
35S
36K
36Cl173619Chlor-3635,968306836(40)3,013(15) × 105 aε zu 36S
β- zu 36Ar
1,9(1) %
98,1(1) %
1,14214 MeV
0,70955 MeV
2++ 1,28547(5)AL
37Cl173720Chlor-3736,9659026(4)stabil3/2++ 0,6841236(4)AL37Ar
37S
38Cl173821Chlor-3837,968010409(105)37,24(5) minβ- zu 38Ar100 %4,91662 MeV2-2,05(2)AL38S
38mCl173821Chlor-38m37,968010409(105)715(3) msIso zu 38Cl100 %0,671 MeV5-671,365(8) keVAL
39Cl173922Chlor-3938,968008148(1859)56,2(6) minβ- zu 39Ar100 %3,44197 MeV3/2+AL39S
40Cl174023Chlor-4039,970415469(34423)1,35(2) minβ- zu 40Ar100 %7,48208 MeV2-AL40S
41Cl174124Chlor-4140,970684525(73777)38,4(8) sβ- zu 41Ar100 %5,76031 MeV(1/2+)AL41S
42Cl174225Chlor-4241,973254804(154332)6,8(3) sβ- zu 42Ar100 %9,50968 MeVAL42S
43S
43Cl174326Chlor-4342,973796770(220878)3,13(9) sβ- zu 43Ar100 %7,60166 MeV(1/2+)AL43S
44S
44Cl174427Chlor-4443,977879428(147629)0,56(11) sβ- zu 44Ar
β-, n zu 43Ar
> 92 %
< 8 %
12,06806 MeV
3,33331 MeV
(2-)(-) 0,5498(4)AL44S
45Cl174528Chlor-4544,980290000(107000)413(25) msβ- zu 45Ar
β-, n zu 44Ar
76(4) %
24(4) %
11,41103 MeV
6,2422 MeV
(1/2+)AL
46Cl174629Chlor-4645,985174000(172000)223(37) msβ- zu 46Ar
β-, n zu 45Ar
40(9) %
60(9) %
15,9192 MeV
7,8891 MeV
AL
47Cl174730Chlor-4746,989160(860)101(6) msβ- zu 47Ar
β-, n zu 46Ar
ca. 100 %
> 0 %
15,11 MeV
11,56 MeV
AL
48Cl174831Chlor-4847,995640(750)≥ 200 nsβ- ?AL
49Cl174932Chlor-4949,001230(860)≥ 170 nsβ- ?AL
50Cl175033Chlor-5050,009050(970)> 620 nsβ- ?
β-, n ?
AL
51Cl175134Chlor-5151,015540(1070)> 200 nsβ- ?(3/2+)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 Chlor-Isotops.
6 - Relative Nuklidmasse bzw. Atomgewicht des Chlor-Nuklids bezogen auf 12C = 12,00000 [2].
7 - Zerfall: Halbwertszeiten des Chlor-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 Chlor-Nuklide

NuklidNatürlicherSpinKernmagnetischesGyromagnetischesQuadrupolResonanz-Relative EmpfindlichkeitAnmerkung
SymbolAnteil MomentVerhältnisMomentfrequenzbezogen auf 1H = 1,000
in %Iμ/μN107 rad T-1 s-1Q fm-2v0 bei 1 TH0 = const.v0 = const.
35Cl76 %3/2++ 0,8218743(4)2,624- 8,249(2)4,17650,004720,4905
37Cl24 %3/2++ 0,6841236(4)2,1842- 6,493(2)3,47650,002720,4083

 

Strahlenschutz

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

SymbolNuklidFreigrenzeHRQ-SchwelleOFKTochternuklideRadiotoxizitätsklasseHalbwertszeitBiologischeKritische
Aktivität Spezifische
Aktivität
im Gleichgewicht lt. StrlSchVHalbwertszeitOrgane
36ClCl-36106 Bq10000 Bq/g1 × 1011 Bq100 Bq/cm2300000 Jahre
38ClCl-38105 Bq10 Bq/g2 × 109 Bq10 Bq/cm237,2 Minuten
39ClCl-39105 Bq10 Bq/g56,0 Minuten

(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)

 

Kernisobare Nuklide des Chlors

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

 

Z:910111213141516171819202122232425262728
AFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNi
2828F28Ne28Na28Mg28Al28Si28P28S28Cl
2929F29Ne29Na29Mg29Al29Si29P29S29Cl
3030F30Ne30Na30Mg30Al30Si30P30S30Cl30Ar
3131F31Ne31Na31Mg31Al31Si31P31S31Cl31Ar
3232Ne32Na32Mg32Al32Si32P32S32Cl32Ar32K
3333Ne33Na33Mg33Al33Si33P33S33Cl33Ar33K
3434Ne34Na34Mg34Al34Si34P34S34Cl34Ar34K34Ca
3535Na35Mg35Al35Si35P35S35Cl35Ar35K35Ca
3636Na36Mg36Al36Si36P36S36Cl36Ar36K36Ca36Sc
3737Na37Mg37Al37Si37P37S37Cl37Ar37K37Ca37Sc
3838Mg38Al38Si38P38S38Cl38Ar38K38Ca38Sc38Ti
3939Mg39Al39Si39P39S39Cl39Ar39K39Ca39Sc39Ti
4040Mg40Al40Si40P40S40Cl40Ar40K40Ca40Sc40Ti40V
4141Al41Si41P41S41Cl41Ar41K41Ca41Sc41Ti41V41Cr
4242Al42Si42P42S42Cl42Ar42K42Ca42Sc42Ti42V42Cr42Mn
4343Al43Si43P43S43Cl43Ar43K43Ca43Sc43Ti43V43Cr43Mn
4444Si44P44S44Cl44Ar44K44Ca44Sc44Ti44V44Cr44Mn
4545P45S45Cl45Ar45K45Ca45Sc45Ti45V45Cr45Mn45Fe
4646P46S46Cl46Ar46K46Ca46Sc46Ti46V46Cr46Mn46Fe46Co
4747S47Cl47Ar47K47Ca47Sc47Ti47V47Cr47Mn47Fe47Co
4848S48Cl48Ar48K48Ca48Sc48Ti48V48Cr48Mn48Fe48Co48Ni
4949S49Cl49Ar49K49Ca49Sc49Ti49V49Cr49Mn49Fe49Co49Ni
5050Cl50Ar50K50Ca50Sc50Ti50V50Cr50Mn50Fe50Co50Ni
5151Cl51Ar51K51Ca51Sc51Ti51V51Cr51Mn51Fe51Co51Ni

 

Kernisotone Nuklide des Chlors

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

Z:45678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637
NBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRb
1115Be16B17C18N19O20F21Ne22Na23Mg24Al25Si26P27S28Cl
1216Be17B18C19N20O21F22Ne23Na24Mg25Al26Si27P28S29Cl30Ar
1318B19C20N21O22F23Ne24Na25Mg26Al27Si28P29S30Cl31Ar32K
1419B20C21N22O23F24Ne25Na26Mg27Al28Si29P30S31Cl32Ar33K34Ca
1521C22N23O24F25Ne26Na27Mg28Al29Si30P31S32Cl33Ar34K35Ca36Sc
1622C23N24O25F26Ne27Na28Mg29Al30Si31P32S33Cl34Ar35K36Ca37Sc38Ti
1724N25O26F27Ne28Na29Mg30Al31Si32P33S34Cl35Ar36K37Ca38Sc39Ti40V41Cr42Mn
1825N26O27F28Ne29Na30Mg31Al32Si33P34S35Cl36Ar37K38Ca39Sc40Ti41V42Cr43Mn
1928F29Ne30Na31Mg32Al33Si34P35S36Cl37Ar38K39Ca40Sc41Ti42V43Cr44Mn45Fe46Co
2029F30Ne31Na32Mg33Al34Si35P36S37Cl38Ar39K40Ca41Sc42Ti43V44Cr45Mn46Fe47Co48Ni
2130F31Ne32Na33Mg34Al35Si36P37S38Cl39Ar40K41Ca42Sc43Ti44V45Cr46Mn47Fe48Co49Ni
2231F32Ne33Na34Mg35Al36Si37P38S39Cl40Ar41K42Ca43Sc44Ti45V46Cr47Mn48Fe49Co50Ni
2333Ne34Na35Mg36Al37Si38P39S40Cl41Ar42K43Ca44Sc45Ti46V47Cr48Mn49Fe50Co51Ni
2434Ne35Na36Mg37Al38Si39P40S41Cl42Ar43K44Ca45Sc46Ti47V48Cr49Mn50Fe51Co52Ni53Cu54Zn
2536Na37Mg38Al39Si40P41S42Cl43Ar44K45Ca46Sc47Ti48V49Cr50Mn51Fe52Co53Ni54Cu55Zn
2637Na38Mg39Al40Si41P42S43Cl44Ar45K46Ca47Sc48Ti49V50Cr51Mn52Fe53Co54Ni55Cu56Zn
2739Mg40Al41Si42P43S44Cl45Ar46K47Ca48Sc49Ti50V51Cr52Mn53Fe54Co55Ni56Cu57Zn
2840Mg41Al42Si43P44S45Cl46Ar47K48Ca49Sc50Ti51V52Cr53Mn54Fe55Co56Ni57Cu58Zn59Ga60Ge
2942Al43Si44P45S46Cl47Ar48K49Ca50Sc51Ti52V53Cr54Mn55Fe56Co57Ni58Cu59Zn60Ga61Ge62As
3043Al44Si45P46S47Cl48Ar49K50Ca51Sc52Ti53V54Cr55Mn56Fe57Co58Ni59Cu60Zn61Ga62Ge63As
3146P47S48Cl49Ar50K51Ca52Sc53Ti54V55Cr56Mn57Fe58Co59Ni60Cu61Zn62Ga63Ge64As65Se66Br
3248S49Cl50Ar51K52Ca53Sc54Ti55V56Cr57Mn58Fe59Co60Ni61Cu62Zn63Ga64Ge65As66Se67Br
3349S50Cl51Ar52K53Ca54Sc55Ti56V57Cr58Mn59Fe60Co61Ni62Cu63Zn64Ga65Ge66As67Se68Br69Kr
3451Cl52Ar53K54Ca55Sc56Ti57V58Cr59Mn60Fe61Co62Ni63Cu64Zn65Ga66Ge67As68Se69Br70Kr71Rb

 

Quellen und Hinweise

Eigenschaften der Chlor-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.

 

Chlor NMR Eigenschaften: 35Cl-NMR und 37Cl-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.

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 14. Januar 2019.



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