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Protactinium-Isotope

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



Protactinium Isotope

Unter Protactinium-Isotope werden alle Atomkerne des chemischen Elements Protactinium zusammengefasst; diese bestehen allesamt aus einem Atomkern mit 91 Protonen und im ungeladenen Zustand aus 91 Elektronen. Der Unterschied zwischen den einzelnen Protactinium-Isotopen beruht auf der Anzahl der Neutronen im Kern.

 

Natürlich auftretende Protactinium-Isotope

Natürliche irdische Protactinium-Vorkommen bestehen praktisch zu 100 % aus dem Nuklid 231Pa; außerdem finden sich in geringen Spuren und als Zwischenprodukte radioaktiver Zerfallsprozesse das Isotop 234Pa und dessen kernisomeres Nuklid 234mPa. Alle Protactiniumisotope sind instabil.

 

Die relative Atommasse wird mit 231,03588(2) u angegeben.

 

Isotopentabelle: Protactinium

Isotop
Nuklid
ZANNameAtommasse
[Kernmasse]
{Massenüberschuss}
Spin I
(h/2π)
μA-Nuk
123456789
212Pa91212121Protactinium-212212,02318(8) u
[211,9732657 u]
{21,59203 MeV}
213Pa91213122Protactinium-213213,02111(8) u
[212,9711957 u]
{19,66384 MeV}
214Pa91214123Protactinium-214214,02092(8) u
[213,9710057 u]
{19,48685 MeV}
215Pa91215124Protactinium-215215,01918(8) u
[214,9692657 u]
{17,86605 MeV}
216Pa91216125Protactinium-216216,01911(6) u
[215,9691957 u]
{17,80085 MeV}
217Pa91217126Protactinium-217217,018324(17) u
[216,9684097 u]
{17,0687 MeV}
(9/2-)
217mPa91217126Protactinium-217m217,018324(17) u
[216,9684097 u]
{17,0687 MeV}
(23/2-)
218Pa91218127Protactinium-218218,020058(20) u
[217,9701437 u]
{18,68391 MeV}
219Pa91219128Protactinium-219219,01990(6) u
[218,9699857 u]
{18,53673 MeV}
9/2-
220Pa91220129Protactinium-220220,02170(5) u
[219,9717857 u]
{20,21342 MeV}
221Pa91221130Protactinium-221221,02187(6) u
[220,9719557 u]
{20,37177 MeV}
9/2-
222Pa91222131Protactinium-222222,02378(8) u
[221,9738657 u]
{22,15093 MeV}
226Np
223Pa91223132Protactinium-223223,02396(8) u
[222,9740457 u]
{22,3186 MeV}
227Np
224Pa91224133Protactinium-224224,025617(8) u
[223,9757027 u]
{23,86208 MeV}
(5-)228Np
225Pa91225134Protactinium-225225,02613(8) u
[224,9762157 u]
{24,33994 MeV}
229Np
226Pa91226135Protactinium-226226,027948(12) u
[225,9780337 u]
{26,03339 MeV}
230Np
227Pa91227136Protactinium-227227,028804(8) u
[226,9788897 u]
{26,83075 MeV}
(5/2-)231Np
228Pa91228137Protactinium-228228,031051(5) u
[227,9811367 u]
{28,92382 MeV}
3+3,5(5)
229Pa91229138Protactinium-229229,032096(4) u
[228,9821817 u]
{29,89723 MeV}
(5/2+)233Np
229U
230Pa91230139Protactinium-230230,034540(3) u
[229,9846257 u]
{32,1738 MeV}
2-2,00(29)
231Pa91231140Protactinium-231231,0358826(19) u
[230,9859683 u]
{33,42443 MeV}
3/2-2,01(2)235Np
231U
231Th
232Pa91232141Protactinium-232232,038590(8) u
[231,9886757 u]
{35,94635 MeV}
(2-)236Np
233Pa91233142Protactinium-233233,0402466(14) u
[232,9903323 u]
{37,48947 MeV}
3/2-+ 3,4(8)237Np
233Th
234Pa91234143Protactinium-234234,043306(4) u
[233,9933917 u]
{40,33928 MeV}
4+234Th
234mPa91234143Protactinium-234m234,043306(4) u
[233,9933917 u]
{40,33928 MeV}
(0-)
235Pa91235144Protactinium-235235,045399(15) u
[234,9954847 u]
{42,2889 MeV}
(3/2-)235Th
236Pa91236145Protactinium-236236,048668(15) u
[235,9987537 u]
{45,33395 MeV}
1(-)236Th
237Pa91237146Protactinium-237237,051023(14) u
[237,0011087 u]
{47,52762 MeV}
(1/2+)
238Pa91238147Protactinium-238238,054637(17) u
[238,0047227 u]
{50,89404 MeV}
(3-)238Th
239Pa91239148Protactinium-239239,05726(21) u
[239,0073457 u]
{53,33735 MeV}
(3/2)
240Pa91240149Protactinium-240

 

 

IsotopZerfall (radioaktiver Zerfall)AEMehr
HalbwertszeitZerfallsartAnteilEnergieInfo
1101112131415
Pa-212ca. 5,1 msα zu 208Ac100 %8,42(5) MeVAL
Pa-213ca. 5,3 msα zu 209Ac100 %8,39(5) MeVAL
Pa-2140,017(3) sα zu 210Ac≤ 100 %8,27(5) MeVAL
Pa-2150,014(2) sα zu 211Ac100 %8,24(5) MeVAL
Pa-216ca. 0.15 sα zu 212Ac
EE zu 216Th
~ 98 %
~ 2 %
8,097(15) MeV
7,50(5) MeV
AL
Pa-2170,038(2) sα zu 213Ac100 %8,489(4) MeVAL
Pa-217m0,00108(3) sα zu 213Ac
Iso zu 217Pa
73(4) %
27(4) %

1854,7 KeVAL
Pa-218113(10) μsα zu 214Ac100 %9,815(10) MeVAL
Pa-21953(10) nsα zu 215Ac100 %10,08(5) MeVAL
Pa-2200,78(16) μsα zu 216Ac
ε zu 220Th
> 99 %
<< 1 %
9,65(5) MeV
5,55(6) MeV
AL
Pa-2215,9(17) μsα zu 217Ac100 %9,25(5) MeVAL
Pa-222ca. 2,9 msα zu 218Ac100 %8,89(5) MeVAL
Pa-2235,1(6) msα zu 219Ac100 %8,33(5) MeVAL
Pa-2240,846(20) sα zu 220Ac100 %7,694(6) MeVAL
Pa-2251,7(2) sα zu 221Ac100 %7,39(5) MeVAL
Pa-2261,8(2) Minutenα zu 222Ac
ε zu 226Th
74(5) %
26(5) %
6,987(10) MeV
2,836(12) MeV
AL
Pa-22738,3(3) Minutenα zu 223Ac
EE zu 227Th
85(2) %
15(2) %
6,5804(21) MeV
1,026(8) MeV
AL
Pa-22822(1) Stundenα zu 224Ac
ε zu 228Th
1,85(17) %
98,15(17) %
6,2645(15) MeV
2,153(5) MeV
AL
Pa-2291,50(5) Tageα zu 225Ac
EE zu 229Th
0,48(5) %
99,52(5) %
5,835(4) MeV
0,311(4) MeV
AL
Pa-23017,4(5) Tageα zu 226Ac
ε zu 230Th
β- zu 230U
0,0032(1) %
92,2(7) %
7,8(7) %
5,4394(7) MeV
1,311(3) MeV
0,559(5) MeV
AL
Pa-2313,276(11) × 104 Jahreα zu 227Ac
SZ div
ca. 100 %
<<< 1 %
5,1499(8) MeV
AL
Pa-2321,32(2) Tageβ- zu 232U
EE zu 232Th
ca. 100 %
?
1,337(7) MeV
0,500(8) MeV
AL
Pa-23326,975(13) Tageβ- zu 233U100 %0,5703(20) MeVAL
Pa-2346,70(5) Stundenβ- zu 234U100 %2,194(4) MeVAL
Pa-234m1,159(11) Minutenβ- zu 234U
Iso zu 234Pa
99,84(4) %
0,16(4) %

73,92+x keVAL
Pa-23524,4(2) Minutenβ- zu 235U100 %1,370(14) MeVAL
Pa-2369,1(1) Minutenβ- zu 236U
β-, SF div
100 %
selten
2,889(14) MeV
AL
Pa-2378,7(2) Minutenβ- zu 237U100 %2,137(13) MeVAL
Pa-2382,28(10) Minutenβ- zu 238U100 %3,586(16) MeVAL
Pa-2391,8(5) Stundenβ- zu 239U100 %2,76(20) MeVAL
Pa-240- ungelistet -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 Protactinium-Isotops; gegebenenfalls Trivialnamen.
6 - Relative Atommasse des Protactinium-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 Protactinium-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 Protactinium-Nuklide

Nuklid
Anteil
Spin I
Kernmagnetisches
Moment
μ/μN
Gyromagnetisches
Verhältnis
107 rad T-1 s-1
Quadrupol-
Moment
Q fm-2
Resonanz-
Frequenz
v0 bei 1 T
Relative
Empfindlichkeit
H0 = const.
v0 = const. *
231Pa
100 %
3/2-
2,01(2)0,40-172,0(50)10,20,06903
1,1995

*) bezogen auf 1H = 1,000

 

Strahlenschutz

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

NuklidFreigrenzenHRQ-SchwelleOFKTochternuklideHalbwertszeit
Pa-227+106 Bq1000 Bq/g38,3 Minuten
Pa-228+106 Bq10 Bq/g22,0 Stunden
Pa-230+106 Bq10 Bq/g0,1 TBq1 Bq cm-217,4 Tage
Pa-231103 Bq0,01 Bq/g0,01 Bq cm-233000 Jahre
Pa-232106 Bq10 Bq/g1,3 Tage
Pa-233107 Bq10 Bq/g0,4 TBq10 Bq cm-227,0 Tage
Pa-234106 Bq10 Bq/g6,8 Stunden

(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)

 

Kernisobare Nuklide des Protactiniums

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

Z:8081828384858687888990919293949596979899
AHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEs
212212Hg212Tl212Pb212Bi212Po212At212Rn212Fr212Ra212Ac212Th212Pa
213213Hg213Tl213Pb213Bi213Po213At213Rn213Fr213Ra213Ac213Th213Pa
214214Hg214Tl214Pb214Bi214Po214At214Rn214Fr214Ra214Ac214Th214Pa
215215Hg215Tl215Pb215Bi215Po215At215Rn215Fr215Ra215Ac215Th215Pa
216216Hg216Tl216Pb216Bi216Po216At216Rn216Fr216Ra216Ac216Th216Pa
217217Tl217Pb217Bi217Po217At217Rn217Fr217Ra217Ac217Th217Pa217U
218218Pb218Bi218Po218At218Rn218Fr218Ra218Ac218Th218Pa218U
219219Pb219Bi219Po219At219Rn219Fr219Ra219Ac219Th219Pa219U
220220Pb220Bi220Po220At220Rn220Fr220Ra220Ac220Th220Pa220U
221221Bi221Po221At221Rn221Fr221Ra221Ac221Th221Pa221U
222222Po222At222Rn222Fr222Ra222Ac222Th222Pa222U
223223Po223At223Rn223Fr223Ra223Ac223Th223Pa223U
224224Po224At224Rn224Fr224Ra224Ac224Th224Pa224U
225225Po225At225Rn225Fr225Ra225Ac225Th225Pa225U225Np
226226Po226At226Rn226Fr226Ra226Ac226Th226Pa226U226Np
227227Po227At227Rn227Fr227Ra227Ac227Th227Pa227U227Np
228228At228Rn228Fr228Ra228Ac228Th228Pa228U228Np228Pu
229229At229Rn229Fr229Ra229Ac229Th229Pa229U229Np229Pu
230230Rn230Fr230Ra230Ac230Th230Pa230U230Np230Pu230Am
231231Fr231Ra231Ac231Th231Pa231U231Np231Pu231Am
232232Fr232Ra232Ac232Th232Pa232U232Np232Pu232Am232Cm
233233Ra233Ac233Th233Pa233U233Np233Pu233Am233Cm233Bk
234234Ra234Ac234Th234Pa234U234Np234Pu234Am234Cm234Bk
235235Ac235Th235Pa235U235Np235Pu235Am235Cm235Bk
236236Ac236Th236Pa236U236Np236Pu236Am236Cm236Bk
237237Th237Pa237U237Np237Pu237Am237Cm237Bk237Cf
238238Th238Pa238U238Np238Pu238Am238Cm238Bk238Cf
239239Pa239U239Np239Pu239Am239Cm239Bk239Cf
240240Pa240U240Np240Pu240Am240Cm240Bk240Cf240Es

 

Kernisotone Nuklide des Protactiniums

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


121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149
197Os198Os199Os200Os
198Ir199Ir200Ir201Ir202Ir
199Pt200Pt201Pt202Pt203Pt204Pt205Pt
200Au201Au202Au203Au204Au205Au206Au207Au208Au209Au210Au
201Hg202Hg203Hg204Hg205Hg206Hg207Hg208Hg209Hg210Hg211Hg212Hg213Hg214Hg215Hg216Hg
202Tl203Tl204Tl205Tl206Tl207Tl208Tl209Tl210Tl211Tl212Tl213Tl214Tl215Tl216Tl217Tl
203Pb204Pb205Pb206Pb207Pb208Pb209Pb210Pb211Pb212Pb213Pb214Pb215Pb216Pb217Pb218Pb219Pb220Pb
204Bi205Bi206Bi207Bi208Bi209Bi210Bi211Bi212Bi213Bi214Bi215Bi216Bi217Bi218Bi219Bi220Bi221Bi
205Po206Po207Po208Po209Po210Po211Po212Po213Po214Po215Po216Po217Po218Po219Po220Po221Po222Po223Po224Po225Po226Po227Po
206At207At208At209At210At211At212At213At214At215At216At217At218At219At220At221At222At223At224At225At226At227At228At229At
207Rn208Rn209Rn210Rn211Rn212Rn213Rn214Rn215Rn216Rn217Rn218Rn219Rn220Rn221Rn222Rn223Rn224Rn225Rn226Rn227Rn228Rn229Rn230Rn
208Fr209Fr210Fr211Fr212Fr213Fr214Fr215Fr216Fr217Fr218Fr219Fr220Fr221Fr222Fr223Fr224Fr225Fr226Fr227Fr228Fr229Fr230Fr231Fr232Fr
209Ra210Ra211Ra212Ra213Ra214Ra215Ra216Ra217Ra218Ra219Ra220Ra221Ra222Ra223Ra224Ra225Ra226Ra227Ra228Ra229Ra230Ra231Ra232Ra233Ra234Ra
210Ac211Ac212Ac213Ac214Ac215Ac216Ac217Ac218Ac219Ac220Ac221Ac222Ac223Ac224Ac225Ac226Ac227Ac228Ac229Ac230Ac231Ac232Ac233Ac234Ac235Ac236Ac
211Th212Th213Th214Th215Th216Th217Th218Th219Th220Th221Th222Th223Th224Th225Th226Th227Th228Th229Th230Th231Th232Th233Th234Th235Th236Th237Th238Th
212Pa213Pa214Pa215Pa216Pa217Pa218Pa219Pa220Pa221Pa222Pa223Pa224Pa225Pa226Pa227Pa228Pa229Pa230Pa231Pa232Pa233Pa234Pa235Pa236Pa237Pa238Pa239Pa240Pa
216U217U218U219U220U221U222U223U224U225U226U227U228U229U230U231U232U233U234U235U236U237U238U239U240U241U
219Np225Np226Np227Np228Np229Np230Np231Np232Np233Np234Np235Np236Np237Np238Np239Np240Np241Np242Np
228Pu229Pu230Pu231Pu232Pu233Pu234Pu235Pu236Pu237Pu238Pu239Pu240Pu241Pu242Pu243Pu
223Am229Am230Am231Am232Am233Am234Am235Am236Am237Am238Am239Am240Am241Am242Am243Am244Am
232Cm233Cm234Cm235Cm236Cm237Cm238Cm239Cm240Cm241Cm242Cm243Cm244Cm245Cm
233Bk234Bk235Bk236Bk237Bk238Bk239Bk240Bk241Bk242Bk243Bk244Bk245Bk246Bk
237Cf238Cf239Cf240Cf241Cf242Cf243Cf244Cf245Cf246Cf247Cf
240Es241Es242Es243Es244Es245Es246Es247Es248Es
241Fm242Fm243Fm244Fm245Fm246Fm247Fm248Fm249Fm
244Md245Md246Md247Md248Md249Md250Md
250No251No
252Lr
253Rf

 

Literatur und Hinweise

Eigenschaften der Protactinium-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.

Protactinium: Kernmagnetische Eigenschaften - 231Pa-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] - C. Fry, M. Thoennessen:
Discovery of actinium, thorium, protactinium, and uranium isotopes.
In: Atomic Data and Nuclear Data Tables, (2013), DOI 10.1016/j.adt.2012.03.002.

 


Kategorie: Chemische Elemente

Letzte Änderung am 05.07.2020.



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