Magnesium-Isotope

Von den 22 bekannten Isotopen des Magnesiums treten 3 als stabile Kerne in der Natur auf: ²⁴Magnesium, ²⁵Magnesium und ²⁶Magnesium. Alle anderen Magnesiumisotope sind instabile Radionuklide, von denen ²⁸Mg mit einer Halbwertszeit von ca. 21 Stunden das Langlebigste ist.

Natürlich auftretende Magnesium-Isotope

	Atommasse A_r	Anteil	Halbwertszeit	Spin
Magnesium Isotopengemisch	24,305 u	100 %
Isotop ²⁴Mg	23,98504170(9) u	78,965(49) %	stabil	0+
Isotop ²⁵Mg	24,9858370(3) u	10,011 %	stabil	5/2+
Isotop ²⁶Mg	25,9825930(2) u	11,024 %	stabil	0+

Die natürliche Isotopenzusammensetzung (Isotopenverhältnis) des in der Natur auftretenden Magnesiums kann mehr oder weniger stark variieren. Das Atomgewicht des Magnesiums wird daher neuerdings mit dem Intervall 24,304 bis 24,307 u angegeben.

Isotopentabelle: Magnesium

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
¹⁸Mg	12	18	6	Magnesium-18	18 u [17,9934171 u] {0 MeV}	0+
¹⁹Mg	12	19	7	Magnesium-19	19,034180(60) u [19,0275971 u] {31,83846 MeV}	1/2-
²⁰Mg	12	20	8	Magnesium-20	20,0187631(20) u [20,0121802 u] {17,47772 MeV}	0+
²¹Mg	12	21	9	Magnesium-21	21,0117058(8) u [21,0051229 u] {10,90388 MeV}	5/2+	-0,983(7)	²²Si
²²Mg	12	22	10	Magnesium-22	21,99957060(17) u [21,9929877 u] {-0,39998 MeV}	0+		²³Si ²²Al
²³Mg	12	23	11	Magnesium-23	22,99412377(3) u [22,9875409 u] {-5,47367 MeV}	3/2+	-0,5363(3)	²⁴Si ²³Al
²⁴Mg	12	24	12	Magnesium-24	23,98504170(9) u [23,9784588 u] {-13,93357 MeV}	0+		²⁵Si ²⁴Al ²⁴Na ²⁶P ²⁸P
²⁵Mg	12	25	13	Magnesium-25	24,9858370(3) u [24,9792541 u] {-13,19275 MeV}	5/2+	-0,85533(3)	²⁵Al ²⁵Na
²⁶Mg	12	26	14	Magnesium-26	25,9825930(2) u [25,9760101 u] {-16,21452 MeV}	0+		²⁶Al ²⁶Na ²⁷Na
²⁷Mg	12	27	15	Magnesium-27	26,98434065(5) u [26,9777577 u] {-14,58659 MeV}	1/2+	-0,4106(15)	²⁷Na
²⁸Mg	12	28	16	Magnesium-28	27,98387543(28) u [27,9772925 u] {-15,01994 MeV}	0+		²⁸Na ²⁹Na
²⁹Mg	12	29	17	Magnesium-29	28,9886072(4) u [28,9820243 u] {-10,61232 MeV}	3/2+	+0,9779(6)	²⁹Na ³⁰Na ³¹Na
³⁰Mg	12	30	18	Magnesium-30	29,9904655(14) u [29,9838826 u] {-8,88133 MeV}	0+		³⁰Na ³¹Na ³²Na
³¹Mg	12	31	19	Magnesium-31	30,996648(3) u [30,9900651 u] {-3,12237 MeV}	1/2+	- 0,88340(15)	³¹Na ³²Na ³³Na
³²Mg	12	32	20	Magnesium-32	31,999110(4) u [31,9925271 u] {-0,82903 MeV}	0+		³²Na ³³Na ³⁴Na
³³Mg	12	33	21	Magnesium-33	33,0053279(29) u [32,998745 u] {4,96291 MeV}	3/2-	- 0,7455(5)	³³Na ³⁴Na
³⁴Mg	12	34	22	Magnesium-34	34,008935(7) u [34,0023521 u] {8,3229 MeV}	0+		³⁴Na ³⁵Na
³⁵Mg	12	35	23	Magnesium-35	35,01679(29) u [35,0102071 u] {15,63978 MeV}	(5/2-)		³⁵Na
³⁶Mg	12	36	24	Magnesium-36	36,021880(740) u [36,0152971 u] {20,38109 MeV}	0+
³⁷Mg	12	37	25	Magnesium-37	37,03029(75) u [37,0237071 u] {28,21495 MeV}	(7/2-)
³⁸Mg	12	38	26	Magnesium-38	38,03658(54) u [38,0299971 u] {34,07405 MeV}	0+
³⁹Mg	12	39	27	Magnesium-39	39,045920(550) u [39,0393371 u] {42,7742 MeV}
⁴⁰Mg	12	40	28	Magnesium-40	40,053190(540) u [40,0466071 u] {49,54617 MeV}	0+

Isotop	Zerfall (radioaktiver Zerfall)				AE	Mehr
	Halbwertszeit	Zerfallsart	Anteil	Energie		Info
1	10	11	12	13	14	15
Mg-18		2p ¹⁶Ne	100 %
Mg-19	5(3) ps	2p zu ¹⁷Ne	100 %			AL
Mg-20	90,4(7) ms	β⁺ zu ²⁰Na β⁺, p zu ¹⁹Ne	69,7 % 30,3(12) %	10,6272(22) MeV 8,530 MeV		AL
Mg-21	120,5(4) ms	EE/β⁺ zu ²¹Na β⁺, p zu ²⁰Ne β⁺, α zu ¹⁶F	66,9 % 32,6 % < 0,5 %	13,0885(8) MeV 10,663 MeV 6,534 MeV		AL
Mg-22	3,8755(12) s	EE β⁺ zu ²²Na	100 %	4,78141(21) MeV		AL
Mg-23	11,3046(45) s	EE β⁺ zu ²³Na	100 %	4,05618(3) MeV		AL
Mg-24	stabil					AL
Mg-25	stabil					AL
Mg-26	stabil					AL
Mg-27	9,458(12) Minuten	β^- zu ²⁷Al	100 %	2,61027(7) MeV		AL
Mg-28	20,915(9) Stunden	β^- zu ²⁸Al	100 %	1,83077(27) MeV		AL
Mg-29	1,30(12) s	β^- zu ²⁹Al	100 %	7,5954(5) MeV		AL
Mg-30	319(6) ms	β^- zu ³⁰Al	100 %	6,98041 MeV		AL
Mg-31	270(2) ms	β^- zu ³¹Al β^-, n zu ³⁰Al	93,8 % 6,2(19) %	11,829(4) MeV 4,671(4) MeV		AL
Mg-32	86(5) ms	β^- zu ³²Al β^-, n zu ³¹Al	94,5(5) % 5,5(5) %	10,270(8) MeV 6,050(4) MeV		AL
Mg-33	90,5(16) ms	β^- zu ³³Al β^-, n zu ³²Al	86(2) % 14(2) %	13,460(7) MeV 7,991(8) MeV		AL
Mg-34	44,9(4) ms	β^- zu ³⁴Al β^-, n zu ³³Al β^-, 2n zu ³²Al	79(7) % 21(7) % ? (< 0,1 %)	11,321(7) MeV 8,749(10) MeV		AL
Mg-35	11,3(6) ms	β^- zu ³⁵Al β^-, n zu ³⁴Al β^-, 2n ? β^-, 3n ?	48 % 52 % ? ?	15,860(270) MeV 10,566(270) MeV		AL
Mg-36	7,6(7) ms	β^- zu ³⁶Al β^-, n zu ³⁵Al		14,42978 MeV 12,5287 MeV		AL
Mg-37	8(4) ms	β^- zu ³⁷Al β^-, n ³⁶Al β^-, 2n ³⁵Al	? ? ?	18,40(72) MeV 14,19(71) MeV		AL
Mg-38	> 260 ns	β^- zu ³⁸Al β^-, n zu ³⁷Al β^-, n zu ³⁶Al	100 % ? ?	17,60(53) MeV 16,193(534) MeV		AL
Mg-39	< 180 ns	n ?				AL
Mg-40	> 170 ns	β^- ? ⁴⁰Al β^-, n ³⁹Al β^-, 2n ³⁸Al	100 % ? ?	20,730(580) MeV 19,989(583) 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 Magnesium-Isotops; gegebenenfalls Trivialnamen.
6 - Relative Atommasse des Magnesium-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 μ_mag.
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 Magnesium-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.

NMR-aktive Magnesium-Nuklide

Nuklid Anteil Spin I	Kernmagnetisches Moment μ/μ_N	Gyromagnetisches Verhältnis 10⁷ rad T^-1 s^-1	Quadrupol- Moment Q [barn]	Resonanz- Frequenz v₀ bei 1 T	Relative Empfindlichkeit H₀ = const. v₀ = const. *
²⁵Mg 10,011 % 5/2+	-0,85533(3)	- 1,639	+ 0,1994(20)	2,6083	0,002698 0,7147

*) bezogen auf ¹H = 1,000

Strahlenschutz

Für den Umgang mit den Magnesium-Radionukliden gelten gemäß Strahlenschutzverordnung (StrlSchV 2018) unter anderem folgende Werte (Spalten 1 bis 7):

Nuklid	Freigrenzen		HRQ-Schwelle	OFK	Tochternuklide	Halbwertszeit
Mg-28+	10⁵ Bq	1 Bq/g	0,02 TBq		Al-28	20,9 Stunden

(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)

Kernisobare Nuklide des Magnesiums

Zu den Magnesium-Nukliden isobare Atomkerne befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; Z = Ordnungszahl; A = Nukleonenzahl (Massenzahl).

Z:	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
A	B	C	N	O	F	Ne	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl	Ar	K	Ca	Sc	Ti	V
19	¹⁹B	¹⁹C	¹⁹N	¹⁹O	¹⁹F	¹⁹Ne	¹⁹Na	¹⁹Mg
20		²⁰C	²⁰N	²⁰O	²⁰F	²⁰Ne	²⁰Na	²⁰Mg
21		²¹C	²¹N	²¹O	²¹F	²¹Ne	²¹Na	²¹Mg	²¹Al
22		²²C	²²N	²²O	²²F	²²Ne	²²Na	²²Mg	²²Al	²²Si
23			²³N	²³O	²³F	²³Ne	²³Na	²³Mg	²³Al	²³Si
24			²⁴N	²⁴O	²⁴F	²⁴Ne	²⁴Na	²⁴Mg	²⁴Al	²⁴Si	²⁴P
25			²⁵N	²⁵O	²⁵F	²⁵Ne	²⁵Na	²⁵Mg	²⁵Al	²⁵Si	²⁵P
26				²⁶O	²⁶F	²⁶Ne	²⁶Na	²⁶Mg	²⁶Al	²⁶Si	²⁶P	²⁶S
27					²⁷F	²⁷Ne	²⁷Na	²⁷Mg	²⁷Al	²⁷Si	²⁷P	²⁷S
28					²⁸F	²⁸Ne	²⁸Na	²⁸Mg	²⁸Al	²⁸Si	²⁸P	²⁸S	²⁸Cl
29					²⁹F	²⁹Ne	²⁹Na	²⁹Mg	²⁹Al	²⁹Si	²⁹P	²⁹S	²⁹Cl
30					³⁰F	³⁰Ne	³⁰Na	³⁰Mg	³⁰Al	³⁰Si	³⁰P	³⁰S	³⁰Cl	³⁰Ar
31					³¹F	³¹Ne	³¹Na	³¹Mg	³¹Al	³¹Si	³¹P	³¹S	³¹Cl	³¹Ar
32						³²Ne	³²Na	³²Mg	³²Al	³²Si	³²P	³²S	³²Cl	³²Ar	³²K
33						³³Ne	³³Na	³³Mg	³³Al	³³Si	³³P	³³S	³³Cl	³³Ar	³³K
34						³⁴Ne	³⁴Na	³⁴Mg	³⁴Al	³⁴Si	³⁴P	³⁴S	³⁴Cl	³⁴Ar	³⁴K	³⁴Ca
35							³⁵Na	³⁵Mg	³⁵Al	³⁵Si	³⁵P	³⁵S	³⁵Cl	³⁵Ar	³⁵K	³⁵Ca
36							³⁶Na	³⁶Mg	³⁶Al	³⁶Si	³⁶P	³⁶S	³⁶Cl	³⁶Ar	³⁶K	³⁶Ca	³⁶Sc
37							³⁷Na	³⁷Mg	³⁷Al	³⁷Si	³⁷P	³⁷S	³⁷Cl	³⁷Ar	³⁷K	³⁷Ca	³⁷Sc
38								³⁸Mg	³⁸Al	³⁸Si	³⁸P	³⁸S	³⁸Cl	³⁸Ar	³⁸K	³⁸Ca	³⁸Sc	³⁸Ti
39								³⁹Mg	³⁹Al	³⁹Si	³⁹P	³⁹S	³⁹Cl	³⁹Ar	³⁹K	³⁹Ca	³⁹Sc	³⁹Ti
40								⁴⁰Mg	⁴⁰Al	⁴⁰Si	⁴⁰P	⁴⁰S	⁴⁰Cl	⁴⁰Ar	⁴⁰K	⁴⁰Ca	⁴⁰Sc	⁴⁰Ti	⁴⁰V

Kernisotone Nuklide des Magnesiums

Die zu den Magnesium-Kernen isotonen Nuklide befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; N = Anzahl der Neutronen.

7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28
⁹He	¹⁰He
¹⁰Li	¹¹Li	¹²Li
¹¹Be	¹²Be	¹³Be	¹⁴Be	¹⁵Be	¹⁶Be
¹²B	¹³B	¹⁴B	¹⁵B	¹⁶B	¹⁷B	¹⁸B	¹⁹B	²⁰B	²¹B
¹³C	¹⁴C	¹⁵C	¹⁶C	¹⁷C	¹⁸C	¹⁹C	²⁰C	²¹C	²²C
¹⁴N	¹⁵N	¹⁶N	¹⁷N	¹⁸N	¹⁹N	²⁰N	²¹N	²²N	²³N	²⁴N	²⁵N
¹⁵O	¹⁶O	¹⁷O	¹⁸O	¹⁹O	²⁰O	²¹O	²²O	²³O	²⁴O	²⁵O	²⁶O
¹⁶F	¹⁷F	¹⁸F	¹⁹F	²⁰F	²¹F	²²F	²³F	²⁴F	²⁵F	²⁶F	²⁷F	²⁸F	²⁹F	³⁰F	³¹F
¹⁷Ne	¹⁸Ne	¹⁹Ne	²⁰Ne	²¹Ne	²²Ne	²³Ne	²⁴Ne	²⁵Ne	²⁶Ne	²⁷Ne	²⁸Ne	²⁹Ne	³⁰Ne	³¹Ne	³²Ne	³³Ne	³⁴Ne
¹⁸Na	¹⁹Na	²⁰Na	²¹Na	²²Na	²³Na	²⁴Na	²⁵Na	²⁶Na	²⁷Na	²⁸Na	²⁹Na	³⁰Na	³¹Na	³²Na	³³Na	³⁴Na	³⁵Na	³⁶Na	³⁷Na	³⁸Na	³⁹Na
¹⁹Mg	²⁰Mg	²¹Mg	²²Mg	²³Mg	²⁴Mg	²⁵Mg	²⁶Mg	²⁷Mg	²⁸Mg	²⁹Mg	³⁰Mg	³¹Mg	³²Mg	³³Mg	³⁴Mg	³⁵Mg	³⁶Mg	³⁷Mg	³⁸Mg	³⁹Mg	⁴⁰Mg
	²¹Al	²²Al	²³Al	²⁴Al	²⁵Al	²⁶Al	²⁷Al	²⁸Al	²⁹Al	³⁰Al	³¹Al	³²Al	³³Al	³⁴Al	³⁵Al	³⁶Al	³⁷Al	³⁸Al	³⁹Al	⁴⁰Al	⁴¹Al
	²²Si	²³Si	²⁴Si	²⁵Si	²⁶Si	²⁷Si	²⁸Si	²⁹Si	³⁰Si	³¹Si	³²Si	³³Si	³⁴Si	³⁵Si	³⁶Si	³⁷Si	³⁸Si	³⁹Si	⁴⁰Si	⁴¹Si	⁴²Si
		²⁴P	²⁵P	²⁶P	²⁷P	²⁸P	²⁹P	³⁰P	³¹P	³²P	³³P	³⁴P	³⁵P	³⁶P	³⁷P	³⁸P	³⁹P	⁴⁰P	⁴¹P	⁴²P	⁴³P
			²⁶S	²⁷S	²⁸S	²⁹S	³⁰S	³¹S	³²S	³³S	³⁴S	³⁵S	³⁶S	³⁷S	³⁸S	³⁹S	⁴⁰S	⁴¹S	⁴²S	⁴³S	⁴⁴S
				²⁸Cl	²⁹Cl	³⁰Cl	³¹Cl	³²Cl	³³Cl	³⁴Cl	³⁵Cl	³⁶Cl	³⁷Cl	³⁸Cl	³⁹Cl	⁴⁰Cl	⁴¹Cl	⁴²Cl	⁴³Cl	⁴⁴Cl	⁴⁵Cl
					³⁰Ar	³¹Ar	³²Ar	³³Ar	³⁴Ar	³⁵Ar	³⁶Ar	³⁷Ar	³⁸Ar	³⁹Ar	⁴⁰Ar	⁴¹Ar	⁴²Ar	⁴³Ar	⁴⁴Ar	⁴⁵Ar	⁴⁶Ar
						³²K	³³K	³⁴K	³⁵K	³⁶K	³⁷K	³⁸K	³⁹K	⁴⁰K	⁴¹K	⁴²K	⁴³K	⁴⁴K	⁴⁵K	⁴⁶K	⁴⁷K
							³⁴Ca	³⁵Ca	³⁶Ca	³⁷Ca	³⁸Ca	³⁹Ca	⁴⁰Ca	⁴¹Ca	⁴²Ca	⁴³Ca	⁴⁴Ca	⁴⁵Ca	⁴⁶Ca	⁴⁷Ca	⁴⁸Ca
								³⁶Sc	³⁷Sc	³⁸Sc	³⁹Sc	⁴⁰Sc	⁴¹Sc	⁴²Sc	⁴³Sc	⁴⁴Sc	⁴⁵Sc	⁴⁶Sc	⁴⁷Sc	⁴⁸Sc	⁴⁹Sc
									³⁸Ti	³⁹Ti	⁴⁰Ti	⁴¹Ti	⁴²Ti	⁴³Ti	⁴⁴Ti	⁴⁵Ti	⁴⁶Ti	⁴⁷Ti	⁴⁸Ti	⁴⁹Ti	⁵⁰Ti
										⁴⁰V	⁴¹V	⁴²V	⁴³V	⁴⁴V	⁴⁵V	⁴⁶V	⁴⁷V	⁴⁸V	⁴⁹V	⁵⁰V	⁵¹V
										⁴¹Cr	⁴²Cr	⁴³Cr	⁴⁴Cr	⁴⁵Cr	⁴⁶Cr	⁴⁷Cr	⁴⁸Cr	⁴⁹Cr	⁵⁰Cr	⁵¹Cr	⁵²Cr
										⁴²Mn	⁴³Mn	⁴⁴Mn	⁴⁵Mn	⁴⁶Mn	⁴⁷Mn	⁴⁸Mn	⁴⁹Mn	⁵⁰Mn	⁵¹Mn	⁵²Mn	⁵³Mn
												⁴⁵Fe	⁴⁶Fe	⁴⁷Fe	⁴⁸Fe	⁴⁹Fe	⁵⁰Fe	⁵¹Fe	⁵²Fe	⁵³Fe	⁵⁴Fe
												⁴⁶Co	⁴⁷Co	⁴⁸Co	⁴⁹Co	⁵⁰Co	⁵¹Co	⁵²Co	⁵³Co	⁵⁴Co	⁵⁵Co
													⁴⁸Ni	⁴⁹Ni	⁵⁰Ni	⁵¹Ni	⁵²Ni	⁵³Ni	⁵⁴Ni	⁵⁵Ni	⁵⁶Ni
																	⁵³Cu	⁵⁴Cu	⁵⁵Cu	⁵⁶Cu	⁵⁷Cu
																	⁵⁴Zn	⁵⁵Zn	⁵⁶Zn	⁵⁷Zn	⁵⁸Zn
																					⁵⁹Ga
																					⁶⁰Ge

Literatur und Hinweise

Eigenschaften der Magnesium-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.

Magnesium: Kernmagnetische Eigenschaften - ²⁵Mg-NMR

[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.

Kategorie: Chemische Elemente

Letzte Änderung am 12.12.2022.

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