Das Element Phosphor besitzt als monoisotopisches Reinelement nur das stabile Isotop 31P, das zu 100 % den natürlich auftretenden Phosphor stellt. Alle anderen 22 bekannten Phosphorisotope sind instabile Radionuklide mit Halbwertszeiten von 25 Tagen bis zu wenigen Millisekunden.
Die mit einer Halbwertszeit von 25 bzw. 14 Tagen zerfallenden Phosphorisotope 33P und 32P finden Verwendung als Beta-Emitter zum Beispiel zur Radiomarkierung von DNA- und RNA-Proben.
Das Isotop 26P besitzt einen Halokern (1-Protonen-Halo).
Die Standard-Atommasse von Phosphor ist 30,973761998(5) u.
Isotopentabelle: Phosphor
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 |
24P | 15 | 24 | 9 | Phosphor-24 | (1+) | |||
25P | 15 | 25 | 10 | Phosphor-25 | 25,02119(43) u [25,0129614 u] {19,73836 MeV} | (1/2+) | ||
26P | 15 | 26 | 11 | Phosphor-26 | 26,01178(21) u [26,0035514 u] {10,973 MeV} | (3)+ | ||
27P | 15 | 27 | 12 | Phosphor-27 | 26,999224(28) u [26,9909954 u] {-0,72284 MeV} | 1/2+ | ||
28P | 15 | 28 | 13 | Phosphor-28 | 27,9923266(12) u [27,984098 u] {-7,14773 MeV} | 3+ | 0,312(3) | 28S |
29P | 15 | 29 | 14 | Phosphor-29 | 28,9818004(4) u [28,9735718 u] {-16,95282 MeV} | 1/2+ | 1,2344(3) | 29S 31Ar |
30P | 15 | 30 | 15 | Phosphor-30 | 29,97831349(7) u [29,9700849 u] {-20,20085 MeV} | 1+ | 30S 31Cl | |
31P | 15 | 31 | 16 | Phosphor-31 | 30,973761998(5) u [30,9655334 u] {-24,44054 MeV} | 1/2+ | + 1,130925(5) | 31S 31Si 32Cl |
32P | 15 | 32 | 17 | Phosphor-32 | 31,97390764(4) u [31,965679 u] {-24,30488 MeV} | 1+ | - 0,2528(2) | 32Si |
33P | 15 | 33 | 18 | Phosphor-33 | 32,9717257(12) u [32,9634971 u] {-26,33734 MeV} | 1/2+ | 33Si | |
34P | 15 | 34 | 19 | Phosphor-34 | 33,9736459(9) u [33,9654173 u] {-24,54869 MeV} | 1+ | 34Si | |
35P | 15 | 35 | 20 | Phosphor-35 | 34,9733140(20) u [34,9650854 u] {-24,85785 MeV} | 1/2+ | 35Si 36Si | |
36P | 15 | 36 | 21 | Phosphor-36 | 35,978260(14) u [35,9700314 u] {-20,25068 MeV} | 4- | 36Si 37Si | |
37P | 15 | 37 | 22 | Phosphor-37 | 36,97961(4) u [36,9713814 u] {-18,99316 MeV} | (1/2+) | ||
38P | 15 | 38 | 23 | Phosphor-38 | 37,98430(8) u [37,9760714 u] {-14,62446 MeV} | (2-) | ||
39P | 15 | 39 | 24 | Phosphor-39 | 38,98629(12) u [38,9780614 u] {-12,77078 MeV} | (1/2+) | ||
40P | 15 | 40 | 25 | Phosphor-40 | 39,99129(16) u [39,9830614 u] {-8,11331 MeV} | (2-,3-) | ||
41P | 15 | 41 | 26 | Phosphor-41 | 40,99465(13) u [40,9864214 u] {-4,98349 MeV} | (1/2+) | 41Si 42Si | |
42P | 15 | 42 | 27 | Phosphor-42 | 42,00108(34) u [41,9928514 u] {1,00601 MeV} | |||
43P | 15 | 43 | 28 | Phosphor-43 | 43,00502(60) u [42,9967914 u] {4,6761 MeV} | 1/2+ | ||
44P | 15 | 44 | 29 | Phosphor-44 | 44,01122(54) u [44,0029914 u] {10,45136 MeV} | |||
45P | 15 | 45 | 30 | Phosphor-45 | 45,01675(54) u [45,0085214 u] {15,60252 MeV} | 1/2+ | ||
46P | 15 | 46 | 31 | Phosphor-46 | 46,02466(75) u [46,0164314 u] {22,97064 MeV} |
Isotop | Zerfall (radioaktiver Zerfall) | AE | Mehr | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Halbwertszeit | Zerfallsart | Anteil | Energie | Info | ||
1 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
P-24 | - ungelistet - | AL | ||||
P-25 | 30 ns | p zu 24Si | 100 % | 15,910 MeV | AL | |
P-26 | 43,7(6) ms | EE/β+ zu 26Si β+, p zu 25Al β+, 2p zu 24Mg | 61,04 % 36,8 % 2,16 % | 18,11398 MeV 12,600 MeV 10,329 MeV | AL | |
P-27 | 260(80) ms | EE/β+ zu 27Si β+, p zu 26Al | 99,93 % 0,07 % | 11,6685 MeV 4,204 MeV | AL | |
P-28 | 270,3(5) ms | EE/β+ zu 28Si ε, p zu 27Al ε, α zu 24Mg | 99,998 % 0,0013 % 0,00086 % | 14,34374 MeV 2,749 MeV 4,350 MeV | AL | |
P-29 | 4,142(15) s | EE/β+ zu 29Si | 100 % | 4,94246 MeV | AL | |
P-30 | 2,498(4) Minuten | EE/β+ zu 30Si | 100 % | 4,23211(7) MeV | AL | |
P-31 | stabil | AL | ||||
P-32 | 14,268(5) Tage | β- zu 32S | 100 % | 1,71066(4) MeV | AL | |
P-33 | 25,35(11) Tage | β- zu 33S | 100 % | 0,2485(11) MeV | AL | |
P-34 | 12,43(10) s | β- zu 34S | 100 % | 5,3830(8) MeV | AL | |
P-35 | 47,3(8) s | β- zu 35S | 100 % | 3,9884(19) MeV | AL | |
P-36 | 5,6(3) s | β- zu 36S | 100 % | 10,413(13) MeV | AL | |
P-37 | 2,31(13) s | β- zu 37S | 100 % | 7,90(4) MeV | AL | |
P-38 | 0,64(14) s | β- zu 38S β-, n zu 37S | 88(5) % 12(5) % | 12,218 MeV 4,1823 MeV | AL | |
P-39 | 0,28(4) s | β- zu 39S β-, n zu 38S | 74(8) % 26(8) % | 10,36718 MeV 5,9947 MeV | AL | |
P-40 | 150(8) ms | β- zu 40S β-, n zu 39S β-, 2n zu 38S | 84,2(21) % 15,8(21) % ? | 14,85592 MeV 7,0166 MeV | AL | |
P-41 | 101(5) ms | β- zu 41S β-, n zu 40S | 70(10) % 30(10) % | 14,10898 MeV 9,8793 MeV | AL | |
P-42 | 48,5(15) ms | β- zu 42S β-, n zu 41S β-, 2n zu 40S | 50 % 50(20) % ? | 18,68724 MeV 12,027 MeV | AL | |
P-43 | 36,5(15) ms | β- zu 43S β-, n zu 42S β-, 2n zu 41S | ? | 16,7501 MeV 14,286 MeV | AL | |
P-44 | 18,5(25) ms | β- zu 44S β-, n zu 43S | ? ? | 19,65(50) MeV 14,57(50) MeV | AL | |
P-45 | 200 ns | β- zu 45S | ? | 19,59(115) MeV | AL | |
P-46 | β- zu 46S | 100 % | 22,63(86) 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 Phosphor-Isotops; gegebenenfalls Trivialnamen.
6 - Relative Atommasse des Phosphor-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 Phosphor-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 Phosphor-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. * |
---|---|---|---|---|---|
31P 100 % 1/2+ | + 1,130925(5) | 10,841 | 17,2515 | 0,06652 0,4052 |
*) bezogen auf 1H = 1,000
Strahlenschutz
Für den Umgang mit den Phosphor-Radionukliden gelten gemäß Strahlenschutzverordnung (StrlSchV 2018) unter anderem folgende Werte (Spalten 1 bis 7):
Nuklid | Freigrenzen | HRQ-Schwelle | OFK | Tochternuklide | Halbwertszeit | |
---|---|---|---|---|---|---|
P-32 | 105 Bq | 1000 Bq/g | 10 TBq | 100 Bq/cm2 | 14,3 Tage | |
P-33 | 108 Bq | 1000 Bq/g | 200 TBq | 100 Bq/cm2 | 25,4 Tage |
(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)
Kernisobare Nuklide des Phosphors
Zu den Phosphor-Nukliden isobare Atomkerne befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; Z = Ordnungszahl; A = Nukleonenzahl (Massenzahl).
Z: | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A | N | O | F | Ne | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co |
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 | |||||||||
41 | 41Al | 41Si | 41P | 41S | 41Cl | 41Ar | 41K | 41Ca | 41Sc | 41Ti | 41V | 41Cr | |||||||||
42 | 42Al | 42Si | 42P | 42S | 42Cl | 42Ar | 42K | 42Ca | 42Sc | 42Ti | 42V | 42Cr | 42Mn | ||||||||
43 | 43Al | 43Si | 43P | 43S | 43Cl | 43Ar | 43K | 43Ca | 43Sc | 43Ti | 43V | 43Cr | 43Mn | ||||||||
44 | 44Si | 44P | 44S | 44Cl | 44Ar | 44K | 44Ca | 44Sc | 44Ti | 44V | 44Cr | 44Mn | |||||||||
45 | 45P | 45S | 45Cl | 45Ar | 45K | 45Ca | 45Sc | 45Ti | 45V | 45Cr | 45Mn | 45Fe | |||||||||
46 | 46P | 46S | 46Cl | 46Ar | 46K | 46Ca | 46Sc | 46Ti | 46V | 46Cr | 46Mn | 46Fe | 46Co |
Kernisotone Nuklide des Phosphors
Die zu den Phosphor-Kernen isotonen Nuklide befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; N = Anzahl der Neutronen.
9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
12Li | ||||||||||||||||||||||
13Be | 14Be | 15Be | 16Be | |||||||||||||||||||
14B | 15B | 16B | 17B | 18B | 19B | 20B | 21B | |||||||||||||||
15C | 16C | 17C | 18C | 19C | 20C | 21C | 22C | |||||||||||||||
16N | 17N | 18N | 19N | 20N | 21N | 22N | 23N | 24N | 25N | |||||||||||||
17O | 18O | 19O | 20O | 21O | 22O | 23O | 24O | 25O | 26O | |||||||||||||
18F | 19F | 20F | 21F | 22F | 23F | 24F | 25F | 26F | 27F | 28F | 29F | 30F | 31F | |||||||||
19Ne | 20Ne | 21Ne | 22Ne | 23Ne | 24Ne | 25Ne | 26Ne | 27Ne | 28Ne | 29Ne | 30Ne | 31Ne | 32Ne | 33Ne | 34Ne | |||||||
20Na | 21Na | 22Na | 23Na | 24Na | 25Na | 26Na | 27Na | 28Na | 29Na | 30Na | 31Na | 32Na | 33Na | 34Na | 35Na | 36Na | 37Na | 38Na | 39Na | |||
21Mg | 22Mg | 23Mg | 24Mg | 25Mg | 26Mg | 27Mg | 28Mg | 29Mg | 30Mg | 31Mg | 32Mg | 33Mg | 34Mg | 35Mg | 36Mg | 37Mg | 38Mg | 39Mg | 40Mg | |||
22Al | 23Al | 24Al | 25Al | 26Al | 27Al | 28Al | 29Al | 30Al | 31Al | 32Al | 33Al | 34Al | 35Al | 36Al | 37Al | 38Al | 39Al | 40Al | 41Al | 42Al | 43Al | |
23Si | 24Si | 25Si | 26Si | 27Si | 28Si | 29Si | 30Si | 31Si | 32Si | 33Si | 34Si | 35Si | 36Si | 37Si | 38Si | 39Si | 40Si | 41Si | 42Si | 43Si | 44Si | |
24P | 25P | 26P | 27P | 28P | 29P | 30P | 31P | 32P | 33P | 34P | 35P | 36P | 37P | 38P | 39P | 40P | 41P | 42P | 43P | 44P | 45P | 46P |
26S | 27S | 28S | 29S | 30S | 31S | 32S | 33S | 34S | 35S | 36S | 37S | 38S | 39S | 40S | 41S | 42S | 43S | 44S | 45S | 46S | 47S | |
28Cl | 29Cl | 30Cl | 31Cl | 32Cl | 33Cl | 34Cl | 35Cl | 36Cl | 37Cl | 38Cl | 39Cl | 40Cl | 41Cl | 42Cl | 43Cl | 44Cl | 45Cl | 46Cl | 47Cl | 48Cl | ||
30Ar | 31Ar | 32Ar | 33Ar | 34Ar | 35Ar | 36Ar | 37Ar | 38Ar | 39Ar | 40Ar | 41Ar | 42Ar | 43Ar | 44Ar | 45Ar | 46Ar | 47Ar | 48Ar | 49Ar | |||
32K | 33K | 34K | 35K | 36K | 37K | 38K | 39K | 40K | 41K | 42K | 43K | 44K | 45K | 46K | 47K | 48K | 49K | 50K | ||||
34Ca | 35Ca | 36Ca | 37Ca | 38Ca | 39Ca | 40Ca | 41Ca | 42Ca | 43Ca | 44Ca | 45Ca | 46Ca | 47Ca | 48Ca | 49Ca | 50Ca | 51Ca | |||||
36Sc | 37Sc | 38Sc | 39Sc | 40Sc | 41Sc | 42Sc | 43Sc | 44Sc | 45Sc | 46Sc | 47Sc | 48Sc | 49Sc | 50Sc | 51Sc | 52Sc | ||||||
38Ti | 39Ti | 40Ti | 41Ti | 42Ti | 43Ti | 44Ti | 45Ti | 46Ti | 47Ti | 48Ti | 49Ti | 50Ti | 51Ti | 52Ti | 53Ti | |||||||
40V | 41V | 42V | 43V | 44V | 45V | 46V | 47V | 48V | 49V | 50V | 51V | 52V | 53V | 54V | ||||||||
41Cr | 42Cr | 43Cr | 44Cr | 45Cr | 46Cr | 47Cr | 48Cr | 49Cr | 50Cr | 51Cr | 52Cr | 53Cr | 54Cr | 55Cr | ||||||||
42Mn | 43Mn | 44Mn | 45Mn | 46Mn | 47Mn | 48Mn | 49Mn | 50Mn | 51Mn | 52Mn | 53Mn | 54Mn | 55Mn | 56Mn | ||||||||
45Fe | 46Fe | 47Fe | 48Fe | 49Fe | 50Fe | 51Fe | 52Fe | 53Fe | 54Fe | 55Fe | 56Fe | 57Fe | ||||||||||
46Co | 47Co | 48Co | 49Co | 50Co | 51Co | 52Co | 53Co | 54Co | 55Co | 56Co | 57Co | 58Co | ||||||||||
48Ni | 49Ni | 50Ni | 51Ni | 52Ni | 53Ni | 54Ni | 55Ni | 56Ni | 57Ni | 58Ni | 59Ni | |||||||||||
53Cu | 54Cu | 55Cu | 56Cu | 57Cu | 58Cu | 59Cu | 60Cu | |||||||||||||||
54Zn | 55Zn | 56Zn | 57Zn | 58Zn | 59Zn | 60Zn | 61Zn | |||||||||||||||
59Ga | 60Ga | 61Ga | 62Ga | |||||||||||||||||||
60Ge | 61Ge | 62Ge | 63Ge | |||||||||||||||||||
62As | 63As | 64As | ||||||||||||||||||||
65Se | ||||||||||||||||||||||
66Br |
Literatur und Hinweise
Eigenschaften der Phosphor-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.
Phosphor: Kernmagnetische Eigenschaften - 31P-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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