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.
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
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 |
219Np | 93 | 219 | 126 | Neptunium-219 | 219,03162(9) u [218,9806089 u] {29,45384 MeV} | (9/2-) | 223Am | |
225Np | 93 | 225 | 132 | Neptunium-225 | 225,03391(8) u [224,9828989 u] {31,58696 MeV} | (9/2-) | ||
226Np | 93 | 226 | 133 | Neptunium-226 | 226,03519(9) u [225,9841789 u] {32,77927 MeV} | |||
227Np | 93 | 227 | 134 | Neptunium-227 | 227,03496(8) u [226,9839489 u] {32,56503 MeV} | |||
228Np | 93 | 228 | 135 | Neptunium-228 | 228,03607(5) u [227,9850589 u] {33,59899 MeV} | |||
229Np | 93 | 229 | 136 | Neptunium-229 | 229,03626(9) u [228,9852489 u] {33,77597 MeV} | 233Am | ||
230Np | 93 | 230 | 137 | Neptunium-230 | 230,03783(6) u [229,9868189 u] {35,23842 MeV} | 234Am | ||
231Np | 93 | 231 | 138 | Neptunium-231 | 231,03824(5) u [230,9872289 u] {35,62033 MeV} | (5/2-) | 235Am 231Pu | |
232Np | 93 | 232 | 139 | Neptunium-232 | 232,04011(11) u [231,9890989 u] {37,36222 MeV} | (4+) | 236Am 232Pu | |
233Np | 93 | 233 | 140 | Neptunium-233 | 233,04074(5) u [232,9897289 u] {37,94907 MeV} | (5/2+) | 237Am 233Pu | |
234Np | 93 | 234 | 141 | Neptunium-234 | 234,042893(9) u [233,9918819 u] {39,95457 MeV} | (0+) | 238Am 234Pu | |
235Np | 93 | 235 | 142 | Neptunium-235 | 235,0440616(15) u [234,9930505 u] {41,04312 MeV} | 5/2+ | 239Am 235Pu | |
236Np | 93 | 236 | 143 | Neptunium-236 | 236,04657(5) u [235,9955589 u] {43,37968 MeV} | (6-) | 240Am | |
236mNp | 93 | 236 | 143 | Neptunium-236m | 236,04657(5) u [235,9955589 u] {43,37968 MeV} | 1 | ||
237Np | 93 | 237 | 144 | Neptunium-237 | 237,0481717(12) u [236,9971606 u] {44,87165 MeV} | 5/2+ | + 3,14(4) | 241Am 237Pu 237U |
237mNp | 93 | 237 | 144 | Neptunium-237m | 237,0481717(12) u [236,9971606 u] {44,87165 MeV} | (11/2,13/2) | ||
238Np | 93 | 238 | 145 | Neptunium-238 | 238,0509447(12) u [237,9999336 u] {47,45468 MeV} | 2+ | 242Am | |
238mNp | 93 | 238 | 145 | Neptunium-238m | 238,0509447(12) u [237,9999336 u] {47,45468 MeV} | |||
239Np | 93 | 239 | 146 | Neptunium-239 | 239,0529376(14) u [239,0019265 u] {49,31106 MeV} | 5/2+ | 243Am 239U | |
240Np | 93 | 240 | 147 | Neptunium-240 | 240,056164(18) u [240,0051529 u] {52,31643 MeV} | (5+) | 240U | |
240mNp | 93 | 240 | 147 | Neptunium-240m | 240,056164(18) u [240,0051529 u] {52,31643 MeV} | (1+) | ||
241Np | 93 | 241 | 148 | Neptunium-241 | 241,05825(8) u [241,0072389 u] {54,25953 MeV} | 5/2+ | ||
242Np | 93 | 242 | 149 | Neptunium-242 | 242,06164(21) u [242,0106289 u] {57,41729 MeV} | (1+) | 242U | |
242mNp | 93 | 242 | 149 | Neptunium-242m | 242,06164(21) u [242,0106289 u] {57,41729 MeV} | (6+) | ||
243Np | 93 | 243 | 150 | Neptunium-243 | 243,06428(3) u [243,0132689 u] {59,87643 MeV} | (5/2) | ||
244Np | 93 | 244 | 151 | Neptunium-244 | 244,06785(32) u [244,0168389 u] {63,20187 MeV} | (7-) |
Isotop | Zerfall (radioaktiver Zerfall) | AE | Mehr | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Halbwertszeit | Zerfallsart | Anteil | Energie | Info | ||
1 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
Np-219 | 5 μs | α zu 215Pa | 9,17(5) MeV | |||
Np-225 | 3,6(-76-27) ms | α zu 221Pa EE/β+ zu 225U | 100 % ? | 8,79(5) MeV 4,21(7) MeV | AL | |
Np-226 | 35(10) ms | α zu 222Pa | 100 % | 8,20(5) MeV | AL | |
Np-227 | 0,51(6) s | α zu 223Pa | 100 % | 7,816(14) MeV | AL | |
Np-228 | 61,4(14) s | α zu 224Pa EE zu 228U | 40(7) % 60(7) % | 7,31(5) MeV 4,37(5) MeV | AL | |
Np-229 | 4,0(2) Minuten | α zu 225Pa EE zu 229U | 68(11) % 32(11) % | 7,020(59) MeV 2,591(101) MeV | AL | |
Np-230 | 4,6(3) Minuten | α zu 226Pa EE/β+ zu 230U | ≥ 3 % ≤ 97 % | 6,78(5) MeV 3,62(5) MeV | AL | |
Np-231 | 48,8(2) Minuten | α zu 227Pa EE zu 231U | 2(1) % 98(1) % | 6,37(5) MeV 1,82(5) MeV | AL | |
Np-232 | 14,7(3) Minuten | α zu 228Pa EE/β+ zu 232U | 0,0002 % 99,9998 % | 6,01(10) MeV 2,75(10) MeV | AL | |
Np-233 | 36,2(1) Minuten | α zu 229Pa EE zu 233U | ≤ 0,0007 % 100 % | 5,63(5) MeV 1,03(5) MeV | AL | |
Np-234 | 4,4(1) Tage | EE/β+ zu 234U | 100 % | 1,81(8) MeV | AL | |
Np-235 | 396,1(12) Tage | α zu 231Pa EE zu 235U | 0,00260(13) % 99,99740(13) % | 5,1938(15) MeV 0,1243(18) MeV | AL | |
Np-236 | 153000 Jahre | α zu 232Pa EE zu 236U β- zu 236Pu | 0,16(4) % 86,3(8) % 13,5(8) % | 5,01(5) MeV 0,93(5) MeV 0,48(5) MeV | AL | |
Np-236m | 22,5(4) Stunden | EE zu 236U β- zu 236Pu | 50(3) % 50(3) % | +x keV | AL | |
Np-237 | 2,144(7) × 106 Jahre | α zu 233Pa SZ div | ca. 100 % Spuren | 4,9573(7) MeV | AL | |
Np-237m | 0,71(4) μs | Iso zu 237Np | 100 % | 945,2(1) keV | ||
Np-238 | 2,099(2) Tage | β- zu 238Pu | 100 % | 1,2914(5) MeV | AL | |
Np-238m | 112(39) ns | SZ div | ≤ 100 % | 2300 keV | AL | |
Np-239 | 2,356(3) Tage | β- zu 239Pu | 100 % | 0,7228(9) MeV | AL | |
Np-240 | 61,9(2) Minuten | β- zu 240Pu | 100 % | 2,191(17) MeV | AL | |
Np-240m | 7,22(2) Minuten | β- zu 240Pu Iso zu 240Np | 99,88(1) % 0,12(1) % | +x keV | AL | |
Np-241 | 13,9(2) Minuten | β- zu 241Pu | 100 % | 1,30(7) MeV | AL | |
Np-242 | 2,2(2) Minuten | β- zu 242Pu | 100 % | 2,7(2) MeV | AL | |
Np-242m | 5,5(1) Minuten | β- zu 242Pu | 100 % | +y keV | AL | |
Np-243 | 1,85(15) Minuten | β- zu 243Pu | 100 % | 2,12(3) MeV | AL | |
Np-244 | 2,29(16) Minuten | β- zu 244Pu | 100 % | 3,4(3) 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 Neptunium-Isotops; gegebenenfalls Trivialnamen.
6 - Relative Atommasse des Neptunium-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 Neptunium-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 Neptunium-Nuklide
Nuklid Anteil Spin I | Kernmagnetisches Moment μ/μN | Gyromagnetisches Verhältnis 107 rad T-1 s-1 | Quadrupol- Moment Q [barn] | Resonanz- Frequenz v0 bei 1 T | Relative Empfindlichkeit H0 = const. v0 = const. * |
---|---|---|---|---|---|
237Np 100 % 5/2+ | + 3,14(4) | 3,1 | + 3,886(6) | 9,57 | 0,13264 2,6234 |
*) bezogen auf 1H = 1,000
Strahlenschutz
Für den Umgang mit den Neptunium-Radionukliden gelten gemäß Strahlenschutzverordnung (StrlSchV 2018) unter anderem folgende Werte (Spalten 1 bis 7):
Nuklid | Freigrenzen | HRQ-Schwelle | OFK | Tochternuklide | Halbwertszeit | |
---|---|---|---|---|---|---|
Np-232 | 106 Bq | 10 Bq/g | 14,7 Minuten | |||
Np-233 | 107 Bq | 100 Bq/g | 36,2 Minuten | |||
Np-234 | 106 Bq | 10 Bq/g | 4,4 Tage | |||
Np-235 | 107 Bq | 100 Bq/g | 20 TBq | 395,9 Tage | ||
Np-236 | 107 Bq | 1 Bq/g | 150000 Jahre | |||
Np-236m | 107 Bq | 1 Bq/g | 22,5 Stunden | |||
Np-237+ | 103 Bq | 1 Bq/g | 0,07 TBq | 0,1 Bq cm-2 | Pa-233 | 2100000 Jahre |
Np-238 | 106 Bq | 100 Bq/g | 2,1 Tage | |||
Np-239 | 107 Bq | 100 Bq/g | 0,5 TBq | 10 Bq cm-2 | 2,4 Tage | |
Np-240 | 106 Bq | 10 Bq/g | 1 Bq cm-2 | 65,0 Minuten |
(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)
Kernisobare Nuklide des Neptuniums
Zu den Neptunium-Nukliden isobare Atomkerne befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; Z = Ordnungszahl; A = Nukleonenzahl (Massenzahl).
Z: | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A | Po | At | Rn | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm |
225 | 225Po | 225At | 225Rn | 225Fr | 225Ra | 225Ac | 225Th | 225Pa | 225U | 225Np | |||||||
226 | 226Po | 226At | 226Rn | 226Fr | 226Ra | 226Ac | 226Th | 226Pa | 226U | 226Np | |||||||
227 | 227Po | 227At | 227Rn | 227Fr | 227Ra | 227Ac | 227Th | 227Pa | 227U | 227Np | |||||||
228 | 228At | 228Rn | 228Fr | 228Ra | 228Ac | 228Th | 228Pa | 228U | 228Np | 228Pu | |||||||
229 | 229At | 229Rn | 229Fr | 229Ra | 229Ac | 229Th | 229Pa | 229U | 229Np | 229Pu | |||||||
230 | 230Rn | 230Fr | 230Ra | 230Ac | 230Th | 230Pa | 230U | 230Np | 230Pu | 230Am | |||||||
231 | 231Fr | 231Ra | 231Ac | 231Th | 231Pa | 231U | 231Np | 231Pu | 231Am | ||||||||
232 | 232Fr | 232Ra | 232Ac | 232Th | 232Pa | 232U | 232Np | 232Pu | 232Am | 232Cm | |||||||
233 | 233Ra | 233Ac | 233Th | 233Pa | 233U | 233Np | 233Pu | 233Am | 233Cm | 233Bk | |||||||
234 | 234Ra | 234Ac | 234Th | 234Pa | 234U | 234Np | 234Pu | 234Am | 234Cm | 234Bk | |||||||
235 | 235Ac | 235Th | 235Pa | 235U | 235Np | 235Pu | 235Am | 235Cm | 235Bk | ||||||||
236 | 236Ac | 236Th | 236Pa | 236U | 236Np | 236Pu | 236Am | 236Cm | 236Bk | ||||||||
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 |
Kernisotone Nuklide des Neptuniums
Die zu den Neptunium-Kernen isotonen Nuklide befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; N = Anzahl der Neutronen.
126 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 | 143 | 144 | 145 | 146 | 147 | 148 | 149 | 150 | 151 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
204Pt | 205Pt | ||||||||||||||||||||||||
205Au | 206Au | 207Au | 208Au | 209Au | 210Au | ||||||||||||||||||||
206Hg | 207Hg | 208Hg | 209Hg | 210Hg | 211Hg | 212Hg | 213Hg | 214Hg | 215Hg | 216Hg | |||||||||||||||
207Tl | 208Tl | 209Tl | 210Tl | 211Tl | 212Tl | 213Tl | 214Tl | 215Tl | 216Tl | 217Tl | |||||||||||||||
208Pb | 209Pb | 210Pb | 211Pb | 212Pb | 213Pb | 214Pb | 215Pb | 216Pb | 217Pb | 218Pb | 219Pb | 220Pb | |||||||||||||
209Bi | 210Bi | 211Bi | 212Bi | 213Bi | 214Bi | 215Bi | 216Bi | 217Bi | 218Bi | 219Bi | 220Bi | 221Bi | |||||||||||||
210Po | 211Po | 212Po | 213Po | 214Po | 215Po | 216Po | 217Po | 218Po | 219Po | 220Po | 221Po | 222Po | 223Po | 224Po | 225Po | 226Po | 227Po | ||||||||
211At | 212At | 213At | 214At | 215At | 216At | 217At | 218At | 219At | 220At | 221At | 222At | 223At | 224At | 225At | 226At | 227At | 228At | 229At | |||||||
212Rn | 213Rn | 214Rn | 215Rn | 216Rn | 217Rn | 218Rn | 219Rn | 220Rn | 221Rn | 222Rn | 223Rn | 224Rn | 225Rn | 226Rn | 227Rn | 228Rn | 229Rn | 230Rn | |||||||
213Fr | 214Fr | 215Fr | 216Fr | 217Fr | 218Fr | 219Fr | 220Fr | 221Fr | 222Fr | 223Fr | 224Fr | 225Fr | 226Fr | 227Fr | 228Fr | 229Fr | 230Fr | 231Fr | 232Fr | ||||||
214Ra | 215Ra | 216Ra | 217Ra | 218Ra | 219Ra | 220Ra | 221Ra | 222Ra | 223Ra | 224Ra | 225Ra | 226Ra | 227Ra | 228Ra | 229Ra | 230Ra | 231Ra | 232Ra | 233Ra | 234Ra | |||||
215Ac | 216Ac | 217Ac | 218Ac | 219Ac | 220Ac | 221Ac | 222Ac | 223Ac | 224Ac | 225Ac | 226Ac | 227Ac | 228Ac | 229Ac | 230Ac | 231Ac | 232Ac | 233Ac | 234Ac | 235Ac | 236Ac | ||||
216Th | 217Th | 218Th | 219Th | 220Th | 221Th | 222Th | 223Th | 224Th | 225Th | 226Th | 227Th | 228Th | 229Th | 230Th | 231Th | 232Th | 233Th | 234Th | 235Th | 236Th | 237Th | 238Th | |||
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252Lr | 253Lr | 254Lr | |||||||||||||||||||||||
253Rf | 254Rf | 255Rf | |||||||||||||||||||||||
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Literatur 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.
[3] - Live Chart of Nuclides. Nuclear structure and decay data.
Neptunium: Kernmagnetische Eigenschaften - 237Np-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.
[9] - L. B. Magnusson, S. G. Thompson, G. T. Seaborg:
New Isotopes of Neptunium.
In: Physical Review, (1950), DOI 10.1103/PhysRev.78.363.
[10] - J. E. Gindler, J. R. Huizenga, D. W. Engelkemeir:
Neptunium Isotopes: 234, 235, 236.
In: Physical Review, (1958), DOI 10.1103/PhysRev.109.1263.
[11] - Richard M. Lessler, Maynard C. Michel:
Isotopes Np240 and Np241.
In: Physical Review, (1960), DOI 10.1103/PhysRev.118.263.
Kategorie: Chemische Elemente
Letzte Änderung am 12.12.2022.
Permalink: https://www.internetchemie.info/chemische-elemente/neptunium-isotope.php.
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