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Neptunium-Isotope

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




Neptunium-Isotope

Unter Neptunium-Isotope werden alle Atomkerne des chemischen Elements Neptunium zusammengefasst; diese bestehen allesamt aus einem Atomkern mit 93 Protonen und im ungeladenen Zustand aus 93 Elektronen. Der Unterschied zwischen den einzelnen Neptunium-Isotopen beruht auf der Anzahl der Neutronen im Kern.

 

Allgemeines

Das chemische Element Neptunium in Form des Nuklids Np-239 wurde erstmals 1940 durch Beschuss von Uran mit Neutronen hergestellt. Bis heute konnten insgesamt 20 Isotope und mehrere Kernisomere des zu den Actinoiden zählenden Metalls charakterisiert werden.

Alle Isotope des Neptuniums sind instabil und zerfallen unter Abgabe radioaktiver Strahlung. Langlebigste Neptunium-Nuklide sind Np-237 mit einer Halbwertszeit von 2,14 Millionen Jahren, Np-236 mit 154000 Jahren und Np-235 mit 396 Tagen. Das höchstens in geringsten Spuren in der Natur auftretende Element wird im Rahmen der Kerntechnik erzeugt und verwendet.

 

Isotopentabelle: Neptunium

IsotopZANNameNuklidmasseZerfall (radioaktiver Zerfall)SpinμAEMehrA-Nuk
NuIsotopenmasseHalbwertszeitZerfallsartAnteilEnergieI (h/2π)Info
123456789101112131415
225Np93225132Neptunium-225225,033910301(76889)α zu 221Pa100 %(9/2-)AL
226Np93226133Neptunium-226226,035145(95)35(10) msα zu 222Pa100 %AL
227Np93227134Neptunium-227227,034955853(77840)0,51(6) sα zu 223Pa100 %AL
228Np93228135Neptunium-228228,036065589(54294)61,4(14) sα zu 224Pa
ε zu 228U
40(7) %
60(7) %
AL
229Np93229136Neptunium-229229,036262863(93237)4,0(2) minα zu 225Pa
ε zu 229U
68(11) %
32(11) %
AL
230Np93230137Neptunium-230230,037826650(55062)4,6(3) minα zu 226Pa
ε zu 230U
≥ 3 %
≤ 97 %
AL234Am
231Np93231138Neptunium-231231,038244688(54271)48,8(2) minα zu 227Pa
ε zu 231U
2(1) %
98(1) %
(5/2)AL235Am
232Np93232139Neptunium-232232,040102(107)14,7(3) minα zu 228Pa
ε zu 232U
0,0002 %
99,9998 %
(4+)AL236Am
232Pu
233Np93233140Neptunium-233233,040740830(54694)36,2(1) minα zu 229Pa
ε zu 233U
≤ 0,001 %
≥ 99,99 %
(5/2+)AL237Am
233Pu
234Np93234141Neptunium-234234,042896565(9147)4,4(1) dε zu 234U100 %(0+)AL238Am
234Pu
235Np93235142Neptunium-235235,044064523(2136)396,1(12) dα zu 231Pa
ε zu 235U
0,00260(13) %
99,99740(13) %
5/2+AL239Am
235Pu
236Np93236143Neptunium-236236,046563283(54145)153000 aα zu 232Pa
ε zu 236U
β- zu 236Pu
0,16(4) %
86,3(8) %
13,5(8) %
(6-)AL240Am
236mNp93236143Neptunium-236m236,046563283(54145)22,5(4) hε zu 236U
β- zu 236Pu
50(3) %
50(3) %
1AL
237Np93237144Neptunium-237237,048174914(1971)2,144(7) × 106 aα zu 233Pa
SZ div
ca. 100 %
Spuren
5/2++ 3,14(4)AL241Am
237Pu
237U
238Np93238145Neptunium-238238,050947876(1983)2,117(2) dβ- zu 238Pu100 %1,29148 MeV2+AL242Am
238mNp93238145Neptunium-238m238,050947876(1983)112(39) nsSZ div≤ 100 %2300 keVAL
239Np93239146Neptunium-239239,052940487(2234)2,356(3) dβ- zu 239Pu100 %0,72250 MeV5/2+AL243Am
239U
240Np93240147Neptunium-240240,056163645(16253)61,9(2) minβ- zu 240Pu100 %2,18774 MeV(5+)AL240U
240mNp93240147Neptunium-240m240,056163645(16253)7,22(2) minβ- zu 240Pu
Iso zu 240Np
99,88(1) %
0,12(1) %
(1+)AL
241Np93241148Neptunium-241241,058253.894(75936)13,9(2) minβ- zu 241Pu100 %1,305 MeV5/2+AL
242Np93242149Neptunium-242242,061642566(214718)2,2(2) minβ- zu 242Pu100 %2,70 MeV(1+)AL242U
242mNp93242149Neptunium-242m242,061642566(214718)5,5(1) minβ- zu 242Pu100 %(6+)AL
243Np93243150Neptunium-243243,064280(34)1,85(15) minβ- zu 243Pu100 %2,12 MeV(5/2-)AL
244Np93244151Neptunium-244244,067850(320)2,29(16) minβ- zu 244Pu100 %3,39 MeV(7-)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 Neptunium-Isotops.
6 - Relative Nuklidmasse bzw. Atomgewicht des Neptunium-Nuklids bezogen auf 12C = 12,00000 [2].
7 - Zerfall: Halbwertszeiten des Neptunium-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 Neptunium-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.
237Np5/2++ 3,14(4)3,1+ 388,69,570,132642,6234

 

Strahlenschutz

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

SymbolNuklidFreigrenzeHRQ-SchwelleOFKTochternuklideRadiotoxizitätsklasseHalbwertszeitBiologischeKritische
Aktivität Spezifische
Aktivität
im Gleichgewicht lt. StrlSchVHalbwertszeitOrgane
232NpNp-232106 Bq10 Bq/g14,7 Minuten
233NpNp-233107 Bq100 Bq/g36,2 Minuten
234NpNp-234106 Bq10 Bq/g4,4 Tage
235NpNp-235107 Bq1000 Bq/g396,2 Tage
236NpNp-236107 Bq100 Bq/g120000 Jahre
236mNpNp-236m105 Bq100 Bq/g22,5 Stunden
237NpNp-237+103 Bq1 Bq/g2 × 1011 Bq0,1 Bq/cm2Pa-2332100000 Jahre
238NpNp-238106 Bq100 Bq/g2,1 Tage
239NpNp-239107 Bq100 Bq/g7 × 1010 Bq10 Bq/cm22,4 Tage
240NpNp-240106 Bq100 Bq/g65,0 Minuten

(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)

 

Kernisobare Nuklide des Neptuniums

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

 

Z:84858687888990919293949596979899100
APoAtRnFrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFm
225225Po225At225Rn225Fr225Ra225Ac225Th225Pa225U225Np
226226Po226At226Rn226Fr226Ra226Ac226Th226Pa226U226Np
227227Po227At227Rn227Fr227Ra227Ac227Th227Pa227U227Np
228228At228Rn228Fr228Ra228Ac228Th228Pa228U228Np228Pu
229229At229Rn229Fr229Ra229Ac229Th229Pa229U229Np229Pu
230230Rn230Fr230Ra230Ac230Th230Pa230U230Np230Pu230Am
231231Fr231Ra231Ac231Th231Pa231U231Np231Pu231Am
232232Fr232Ra232Ac232Th232Pa232U232Np232Pu232Am232Cm
233233Ra233Ac233Th233Pa233U233Np233Pu233Am233Cm233Bk
234234Ra234Ac234Th234Pa234U234Np234Pu234Am234Cm234Bk
235235Ac235Th235Pa235U235Np235Pu235Am235Cm235Bk
236236Ac236Th236Pa236U236Np236Pu236Am236Cm236Bk
237237Th237Pa237U237Np237Pu237Am237Cm237Bk237Cf
238238Th238Pa238U238Np238Pu238Am238Cm238Bk238Cf
239239Pa239U239Np239Pu239Am239Cm239Bk239Cf
240240Pa240U240Np240Pu240Am240Cm240Bk240Cf240Es
241241U241Np241Pu241Am241Cm241Bk241Cf241Es241Fm
242242U242Np242Pu242Am242Cm242Bk242Cf242Es242Fm
243243Np243Pu243Am243Cm243Bk243Cf243Es243Fm
244244Np244Pu244Am244Cm244Bk244Cf244Es244Fm

 

Kernisotone Nuklide des Neptuniums

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

Z:8081828384858687888990919293949596979899100101102103104105
NHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDb
132212Hg213Tl214Pb215Bi216Po217At218Rn219Fr220Ra221Ac222Th223Pa224U225Np
133213Hg214Tl215Pb216Bi217Po218At219Rn220Fr221Ra222Ac223Th224Pa225U226Np
134214Hg215Tl216Pb217Bi218Po219At220Rn221Fr222Ra223Ac224Th225Pa226U227Np228Pu
135215Hg216Tl217Pb218Bi219Po220At221Rn222Fr223Ra224Ac225Th226Pa227U228Np229Pu230Am
136216Hg217Tl218Pb219Bi220Po221At222Rn223Fr224Ra225Ac226Th227Pa228U229Np230Pu231Am232Cm233Bk
137219Pb220Bi221Po222At223Rn224Fr225Ra226Ac227Th228Pa229U230Np231Pu232Am233Cm234Bk
138220Pb221Bi222Po223At224Rn225Fr226Ra227Ac228Th229Pa230U231Np232Pu233Am234Cm235Bk
139223Po224At225Rn226Fr227Ra228Ac229Th230Pa231U232Np233Pu234Am235Cm236Bk237Cf
140224Po225At226Rn227Fr228Ra229Ac230Th231Pa232U233Np234Pu235Am236Cm237Bk238Cf
141225Po226At227Rn228Fr229Ra230Ac231Th232Pa233U234Np235Pu236Am237Cm238Bk239Cf240Es241Fm
142226Po227At228Rn229Fr230Ra231Ac232Th233Pa234U235Np236Pu237Am238Cm239Bk240Cf241Es242Fm
143227Po228At229Rn230Fr231Ra232Ac233Th234Pa235U236Np237Pu238Am239Cm240Bk241Cf242Es243Fm
144229At230Rn231Fr232Ra233Ac234Th235Pa236U237Np238Pu239Am240Cm241Bk242Cf243Es244Fm245Md
145232Fr233Ra234Ac235Th236Pa237U238Np239Pu240Am241Cm242Bk243Cf244Es245Fm246Md
146234Ra235Ac236Th237Pa238U239Np240Pu241Am242Cm243Bk244Cf245Es246Fm247Md
147236Ac237Th238Pa239U240Np241Pu242Am243Cm244Bk245Cf246Es247Fm248Md
148238Th239Pa240U241Np242Pu243Am244Cm245Bk246Cf247Es248Fm249Md250No
149240Pa241U242Np243Pu244Am245Cm246Bk247Cf248Es249Fm250Md251No252Lr253Rf
150242U243Np244Pu245Am246Cm247Bk248Cf249Es250Fm251Md252No253Lr254Rf255Db
151244Np245Pu246Am247Cm248Bk249Cf250Es251Fm252Md253No254Lr255Rf256Db

 

Quellen und Hinweise

Eigenschaften der Neptunium-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.

Neptunium NMR Eigenschaften: 237Np-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] - L. B. Magnusson, S. G. Thompson, G. T. Seaborg:
New Isotopes of Neptunium.
Physical Review, (1950), DOI 10.1103/PhysRev.78.363.

[7] - J. E. Gindler, J. R. Huizenga, D. W. Engelkemeir:
Neptunium Isotopes: 234, 235, 236.
Physical Review, (1958), DOI 10.1103/PhysRev.109.1263.

[8] - Richard M. Lessler, Maynard C. Michel:
Isotopes Np240 and Np241.
Physical Review, (1960), DOI 10.1103/PhysRev.118.263.

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 16. Januar 2019.



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