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Radium-Isotope

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




Radium-Isotope

Unter Radium-Isotope werden alle Atomkerne des chemischen Elements Radium zusammengefasst; diese bestehen aus einem Atomkern mit 88 Protonen und im ungeladenen Zustand aus 88 Elektronen. Der Unterschied zwischen den einzelnen Radium-Isotopen liegt in der Anzahl der Neutronen im Kern begründet.

Die 34 bekannten Isotope des Radium sind alle instabil und zerfallen radioaktiv mit mittleren bis sehr kurzen Halbwertszeiten. Entsprechend selten ist das Auftreten des Radiums in der Natur; Radiumquellen sind radioaktive Zerfallsprozesse anderer Elemente. Das Isotop Radium-226 mit einer Halbwertszeit von 1602 Jahren ist hiervon das stabilste und häufigste Nuklid.

 

Natürliches Radium
Isotopengemisch:
Ra-Isotop 223RaRa-Isotop 224RaRa-Isotop 226RaRa-Isotop 227RaRa-Isotop 228Ra
Atommasse [u]:226,0254 u223,0185022(27)224,0202118(24)226,0254098(25)227,0291778(25)228,0310703(26)
Anteile:100 %in Spurenin Spuren~ 100 %in Spurenin Spuren

 

Nennenswerte Mengen verschiedener Radiumisotope werden u.a. bei der Urangewinnung freigesetzt, die dann wiederum eine Quelle für die leichtflüchtigen Radon-Isotope darstellen.

 

Verwendung

Radiumisotope finden in Technik und Medizin kaum Anwendung. Das geringe Vorkommen und damit die geringe Verfügbarkeit, aber auch die hohe radioaktive Strahlung sind einige Gründe hierfür. Bei einigen früheren Anwendungen wurde das Radium durch leichter zu handhabende Nuklide ersetzt.

Als so genannte Radiumtherapie gegen Morbus Bechterew (Thorium-X Therapie) wurde früher 224Radiumchlorid eingesetzt; zur Zeit gibt es jedoch keine Hersteller mehr für 224RaCl2.

Als Therapieform mit dem Radium-Nuklid 223Ra gegen Knochenmetasthasen und Prostatakrebs wird zur Zeit das 223Radiumdichlorid unter dem Handelsnamen Xofigo eingesetzt (siehe unter Alpharadin).

 

Isotopentabelle: Radium

IsotopZANNameNuklidmasseZerfall (radioaktiver Zerfall)SpinμAEMehrA-Nuk
NuIsotopenmasseHalbwertszeitZerfallsartAnteilEnergieI (h/2π)Info
123456789101112131415
201Ra88201113Radium-201[201]1,6 msα zu 197Rn(13/2+)AL
202Ra88202114Radium-202202,009758438(26014)ca. 16 msα zu 198Rn0+AL
203Ra88203115Radium-203203,009293274(86807)ca. 31 msα zu 199Rn
β+ 203Fr
~100%
> 0 %
(3/2-)AL
203mRa88203115Radium-203m203,009293274(86807)ca. 24 msα zu 199Rn
β+ 203Fr
~100%
> 0 %
(13/2+)220(90) keVAL
204Ra88204116Radium-204204,006501453(15761)ca. 57 msα zu 200Rn
β+ 204Fr
99,7 %
0,3 %
0+AL
205Ra88205117Radium-205205,006268245(75707)ca. 210 msα zu 201Rn
β+ 205Fr
~100%
> 0 %
(3/2-)AL209Th
205mRa88205117Radium-205m205,006268245(75707)180(50) msα zu 201Rn
Iso 205Ra
~100%
> 0 %
(13/2+)310(110) KeV~AL
206Ra88206118Radium-206206,003826930(19347)0,24(2) sα zu 202Rn7,416 MeV0+AL210Th
207Ra88207119Radium-207207,003798287(59326)ca. 1,35 sα zu 203Rn
β+ 207Fr
86 %
14 %
7,270 MeV(5/2-,3/2-)AL211Th
207mRa88207119Radium-207m207,003798287(59326)59(4) msIso in 207Ra
α 203Rn
>85 %
< 15 %
(13/2+)554(15) keVAL
208Ra88208120Radium-208208,001840152(16515)1,3(2) sα zu 204Rn
β+ 208Fr
95 %
5 %
7,273 MeV0+AL212Th
208Ac
208mRa88208120Radium-208m208,001840152(16515)270(21) ns(8+)2147,4(4) KeVAL
209Ra88209121Radium-209209,001991400(54178)4,6(2) sα zu 205Rn
β+ 209Fr
90 %
10 %
7,150 MeV5/2-+ 0,87AL213Th
209Ac
210Ra88210122Radium-210210,000493199(16239)3,7(2) sα zu 206Rn
β+ 210Fr
96 %
4 %
7,610 MeV0+AL214Th
210Ac
210mRa88210122Radium-210m210,000493199(16239)2,24 μs(8+)1800(200) keVAL
211Ra88211123Radium-211211,000893197(8500)13(2) sα zu 207Rn
β+ 211Fr
97 %
3 %
7,046 MeV
5,0 MeV
5/2(-)+ 0,878AL215Th
211Ac
212Ra88212124Radium-212211,999781143(12102)13,0(2) sα zu 208Rn
β+ 212Fr
85 %
15 %
7,033 MeV0+AL216Th
212Ac
212m1Ra88212124Radium-212m1211,999781143(12102)10,9(4) μs(8)+1958,4(5) keVAL
212m2Ra88212124Radium-212m2211,999781143(12102)0,85(13) μs(11)-2613,4(5) keVAL
213Ra88213125Radium-213213,000384489(21598)2,73(5) minα zu 209Rn
β+ 213Fr
80 %
20 %
6,860 MeV
3,88 MeV
1/2-+ 0,0613AL217Th
213Ac
213mRa88213125Radium-213m213,000384489(21598)2,15(7) msIso in 213Ra
α zu 209Ra
99 %
1 %
17/2-~7,41770(7) keVAL
214Ra88214126Radium-214214,000102930(5165)2,46(3) sα zu 210Rn
β+ 214Fr
99,941(4) %
0,059(4) %
7,272 MeV0+AL218Th
214Ac
215Ra88215127Radium-215215,002719143(8189)1,55(7) msα zu 211Rn100 %8,864 MeV(9/2+)~AL219Th
215Ac
215m1Ra88215127Radium-215m1215,002719143(8189)7,1(2) μs(25/2+)1877,8(5) keVAL
215m2Ra88215127Radium-215m2215,002719143(8189)1,39(7) μs(31/2-)2246,9(5) keVAL
215m3Ra88215127Radium-215m3215,002719143(8189)0,555(10) μs(43/2-)3756,6(6)+X keVAL
216Ra88216128Radium-216216,003532142(9394)182(10) nsα zu 212Rn
EE 216Fr
(100%)
> 0%
9,526 MeV0+AL220Th
217Ra88217129Radium-217217,006319443(9156)1,6(2) μsα zu 213Rn100 %9,161 MeV(9/2+)AL221Th
217Ac
218Ra88218130Radium-218218,007139347(12008)25,2(3) μsα zu 214Rn
β+, β+ 218Rn
100 %
selten
8,547 MeV0+AL222Th
219Ra88219131Radium-219219,010084193(8881)10(3) msα zu 215Rn100 %8,132 MeV(7/2)+AL223Th
220Ra88220132Radium-220220,011027489(9920)18(2) msα zu 216Rn100 %7,593 MeV0+AL224Th
220Ac
220Fr
221Ra88221133Radium-221221,013916484(4998)28(2) sα zu 217Rn
CZ zu 207Pb
" 14C
100 %
-
-
6,879 MeV
-
-
5/2+- 0,180AL225Th
221Fr
222Ra88222134Radium-222222,015373673(4903)38,0(5) sα zu 218Rn
CZ zu 208Pb
" 14C
100 %
-
-
5,590 MeV
-
-
0+AL226Th
222Ac
222Fr
223Ra88223135Radium-223
Actinium X
223,018502444(2686)11,43(5) dα zu 219Rn
CZ zu 209Pb
" 14C
100%
-
-
5,979 MeV
-
-
3/2++ 0,2705(19)AL227Th
223Ac
223Fr
224Ra88224136Radium-224
Thorium X
224,020205547(2358)3,6319(23) dα zu 220Rn
CZ zu 210Pb
" 14C
100 %
-
-
5,789 MeV
-
-
0+AL228Th
224Ac
224Fr
225Ra88225137Radium-225225,023612748(3177)14,9(2) dβ- 225Ac100 %0,36 MeV1/2+- 0,7338(15)AL229Th
225Fr
226Ra88226138Radium-226226,025409353(2484)1600(7) aα zu 222Rn
CZ zu 212Pb
" 14C
β-- 226Th

-
-
selten
4,870 MeV
-
-
0+AL230Th
226Ac
226Fr
227Ra88227139Radium-227227,029177373(2501)42,2(5) minβ- 227Ac100 %1,325 MeV3/2+- 0,404AL231Th
227Fr
228Ra88228140Radium-228
Mesothorium 1
228,031074994(2818)5,75(3) aβ- 228Ac100 %0,046 MeV0+AL232Th
228Fr
229Ra88229141Radium-229229,034949372(16114)4,0(2) minβ- 229Ac100 %1,76 MeV5/2(+)+ 0,503AL229Fr
230Ra88230142Radium-230230,037054760(11053)93(2) minβ- 230Ac100 %1,0 MeV0+AL230Fr
231Ra88231143Radium-231231,041037037(21000)103(3) sβ- 231Ac100 %(5/2+)AL231Fr
231mRa88231143Radium-231m231,041037037(21000)~ 53 μs(1/2+)66,21(9) keVAL
232Ra88232144Radium-232232,043476203(13000)4,2(8) minβ- 232Ac100 %0+AL232Fr
233Ra88233145Radium-233233,047866(441)30(5) s 233Ac100 %1/2+~AL
234Ra88234146Radium-234234,050619(526)30(10) sβ- 234Ac100 %0+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 Radium-Isotops.
6 - Relative Nuklidmasse bzw. Atomgewicht des Radium-Nuklids bezogen auf 12C = 12,00000 [2].
7 - Zerfall: Halbwertszeiten des Radium-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 Radium-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.
223Ra3/2++ 0,2705(19)+ 125,4(3)1,37460,000170,1614
225Ra1/2+- 0,7338(15)11,1870,018140,2627

 

Strahlenschutz

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

SymbolNuklidFreigrenzeHRQ-SchwelleOFKTochternuklideRadiotoxizitätsklasseHalbwertszeitBiologischeKritische
Aktivität Spezifische
Aktivität
im Gleichgewicht lt. StrlSchVHalbwertszeitOrgane
223RaRa-223+105 Bq102 Bq/g4 × 109 Bq1 Bq/cm2Rn219, Po215, Pb211, Bi211, Tl207, Po211Gruppe 1 - sehr hoch11,4 Tage
224RaRa-2243,7 Tage
224+RaRa-224+105 Bq10 Bq/g4 × 109 Bq1 Bq/cm2Rn220, Po216, Pb212, Bi212, Tl208, Po212Gruppe 2 - hoch3,7 Tage
225RaRa-225105 Bq102 Bq/g2 × 109 Bq0,1 Bq/cm2Gruppe 1 - sehr hoch14,8 Tage
226RaRa-226++104 Bq10 Bq/g2 × 109 Bq1 Bq/cm2Rn222, Po218, Pb214, Bi214, Pb210, Bi210, Po210, Po214Gruppe 1 - sehr hoch1600 Jahre45 JahreKnochen
227RaRa-227106 Bq102 Bq/g0,1 Bq/cm242,2 Minuten
228RaRa-228+105 Bq10 Bq/g6 × 109 Bq1 Bq/cm2Ac-228Gruppe 1 - sehr hoch5,8 Jahre

(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)

 

Kernisobare Nuklide des Radiums

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

 

Z:777879808182838485868788899091929394959697
AIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcThPaUNpPuAmCmBk
201201Ir201Pt201Au201Hg201Tl201Pb201Bi201Po201At201Rn201Fr201Ra
202202Ir202Pt202Au202Hg202Tl202Pb202Bi202Po202At202Rn202Fr202Ra
203203Pt203Au203Hg203Tl203Pb203Bi203Po203At203Rn203Fr203Ra
204204Pt204Au204Hg204Tl204Pb204Bi204Po204At204Rn204Fr204Ra
205205Pt205Au205Hg205Tl205Pb205Bi205Po205At205Rn205Fr205Ra
206206Au206Hg206Tl206Pb206Bi206Po206At206Rn206Fr206Ra206Ac
207207Au207Hg207Tl207Pb207Bi207Po207At207Rn207Fr207Ra207Ac
208208Au208Hg208Tl208Pb208Bi208Po208At208Rn208Fr208Ra208Ac208Th
209209Au209Hg209Tl209Pb209Bi209Po209At209Rn209Fr209Ra209Ac209Th
210210Au210Hg210Tl210Pb210Bi210Po210At210Rn210Fr210Ra210Ac210Th
211211Hg211Tl211Pb211Bi211Po211At211Rn211Fr211Ra211Ac211Th
212212Hg212Tl212Pb212Bi212Po212At212Rn212Fr212Ra212Ac212Th212Pa
213213Hg213Tl213Pb213Bi213Po213At213Rn213Fr213Ra213Ac213Th213Pa
214214Hg214Tl214Pb214Bi214Po214At214Rn214Fr214Ra214Ac214Th214Pa
215215Hg215Tl215Pb215Bi215Po215At215Rn215Fr215Ra215Ac215Th215Pa
216216Hg216Tl216Pb216Bi216Po216At216Rn216Fr216Ra216Ac216Th216Pa
217217Tl217Pb217Bi217Po217At217Rn217Fr217Ra217Ac217Th217Pa217U
218218Pb218Bi218Po218At218Rn218Fr218Ra218Ac218Th218Pa218U
219219Pb219Bi219Po219At219Rn219Fr219Ra219Ac219Th219Pa219U
220220Pb220Bi220Po220At220Rn220Fr220Ra220Ac220Th220Pa220U
221221Bi221Po221At221Rn221Fr221Ra221Ac221Th221Pa221U
222222Po222At222Rn222Fr222Ra222Ac222Th222Pa222U
223223Po223At223Rn223Fr223Ra223Ac223Th223Pa223U
224224Po224At224Rn224Fr224Ra224Ac224Th224Pa224U
225225Po225At225Rn225Fr225Ra225Ac225Th225Pa225U225Np
226226Po226At226Rn226Fr226Ra226Ac226Th226Pa226U226Np
227227Po227At227Rn227Fr227Ra227Ac227Th227Pa227U227Np
228228At228Rn228Fr228Ra228Ac228Th228Pa228U228Np228Pu
229229At229Rn229Fr229Ra229Ac229Th229Pa229U229Np229Pu
230230Rn230Fr230Ra230Ac230Th230Pa230U230Np230Pu230Am
231231Fr231Ra231Ac231Th231Pa231U231Np231Pu231Am
232232Fr232Ra232Ac232Th232Pa232U232Np232Pu232Am232Cm
233233Ra233Ac233Th233Pa233U233Np233Pu233Am233Cm233Bk
234234Ra234Ac234Th234Pa234U234Np234Pu234Am234Cm234Bk

 

Kernisotone Nuklide des Radiums

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

Z:7172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101
NLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMd
113184Lu185Hf186Ta187W188Re189Os190Ir191Pt192Au193Hg194Tl195Pb196Bi197Po198At199Rn200Fr201Ra
114186Hf187Ta188W189Re190Os191Ir192Pt193Au194Hg195Tl196Pb197Bi198Po199At200Rn201Fr202Ra
115187Hf188Ta189W190Re191Os192Ir193Pt194Au195Hg196Tl197Pb198Bi199Po200At201Rn202Fr203Ra
116188Hf189Ta190W191Re192Os193Ir194Pt195Au196Hg197Tl198Pb199Bi200Po201At202Rn203Fr204Ra
117189Hf190Ta191W192Re193Os194Ir195Pt196Au197Hg198Tl199Pb200Bi201Po202At203Rn204Fr205Ra206Ac
118191Ta192W193Re194Os195Ir196Pt197Au198Hg199Tl200Pb201Bi202Po203At204Rn205Fr206Ra207Ac208Th
119192Ta193W194Re195Os196Ir197Pt198Au199Hg200Tl201Pb202Bi203Po204At205Rn206Fr207Ra208Ac209Th
120194W195Re196Os197Ir198Pt199Au200Hg201Tl202Pb203Bi204Po205At206Rn207Fr208Ra209Ac210Th
121197Os198Ir199Pt200Au201Hg202Tl203Pb204Bi205Po206At207Rn208Fr209Ra210Ac211Th212Pa
122198Os199Ir200Pt201Au202Hg203Tl204Pb205Bi206Po207At208Rn209Fr210Ra211Ac212Th213Pa
123199Os200Ir201Pt202Au203Hg204Tl205Pb206Bi207Po208At209Rn210Fr211Ra212Ac213Th214Pa
124200Os201Ir202Pt203Au204Hg205Tl206Pb207Bi208Po209At210Rn211Fr212Ra213Ac214Th215Pa
125202Ir203Pt204Au205Hg206Tl207Pb208Bi209Po210At211Rn212Fr213Ra214Ac215Th216Pa217U
126204Pt205Au206Hg207Tl208Pb209Bi210Po211At212Rn213Fr214Ra215Ac216Th217Pa218U
127205Pt206Au207Hg208Tl209Pb210Bi211Po212At213Rn214Fr215Ra216Ac217Th218Pa219U
128207Au208Hg209Tl210Pb211Bi212Po213At214Rn215Fr216Ra217Ac218Th219Pa220U
129208Au209Hg210Tl211Pb212Bi213Po214At215Rn216Fr217Ra218Ac219Th220Pa221U
130209Au210Hg211Tl212Pb213Bi214Po215At216Rn217Fr218Ra219Ac220Th221Pa222U
131210Au211Hg212Tl213Pb214Bi215Po216At217Rn218Fr219Ra220Ac221Th222Pa223U
132212Hg213Tl214Pb215Bi216Po217At218Rn219Fr220Ra221Ac222Th223Pa224U225Np
133213Hg214Tl215Pb216Bi217Po218At219Rn220Fr221Ra222Ac223Th224Pa225U226Np
134214Hg215Tl216Pb217Bi218Po219At220Rn221Fr222Ra223Ac224Th225Pa226U227Np228Pu
135215Hg216Tl217Pb218Bi219Po220At221Rn222Fr223Ra224Ac225Th226Pa227U228Np229Pu230Am
136216Hg217Tl218Pb219Bi220Po221At222Rn223Fr224Ra225Ac226Th227Pa228U229Np230Pu231Am232Cm233Bk
137219Pb220Bi221Po222At223Rn224Fr225Ra226Ac227Th228Pa229U230Np231Pu232Am233Cm234Bk
138220Pb221Bi222Po223At224Rn225Fr226Ra227Ac228Th229Pa230U231Np232Pu233Am234Cm235Bk
139223Po224At225Rn226Fr227Ra228Ac229Th230Pa231U232Np233Pu234Am235Cm236Bk237Cf
140224Po225At226Rn227Fr228Ra229Ac230Th231Pa232U233Np234Pu235Am236Cm237Bk238Cf
141225Po226At227Rn228Fr229Ra230Ac231Th232Pa233U234Np235Pu236Am237Cm238Bk239Cf240Es241Fm
142226Po227At228Rn229Fr230Ra231Ac232Th233Pa234U235Np236Pu237Am238Cm239Bk240Cf241Es242Fm
143227Po228At229Rn230Fr231Ra232Ac233Th234Pa235U236Np237Pu238Am239Cm240Bk241Cf242Es243Fm
144229At230Rn231Fr232Ra233Ac234Th235Pa236U237Np238Pu239Am240Cm241Bk242Cf243Es244Fm245Md
145232Fr233Ra234Ac235Th236Pa237U238Np239Pu240Am241Cm242Bk243Cf244Es245Fm246Md
146234Ra235Ac236Th237Pa238U239Np240Pu241Am242Cm243Bk244Cf245Es246Fm247Md

 

Quellen und Hinweise

Eigenschaften der Radium-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.

Radium NMR Eigenschaften: 223Ra-NMR und 225Ra-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] - C. Fry, M. Thoennessen:
Discovery of the astatine, radon, francium, and radium isotopes.
In: Atomic Data and Nuclear Data Tables, (2013), DOI 10.1016/j.adt.2012.05.003.

[7] - Matthew Gott, Jörg Steinbach, Constantin Mamat:
The Radiochemical and Radiopharmaceutical Applications of Radium.
In: Open Chemistry, (2016), DOI 10.1515/chem-2016-0011, open access.

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 17. Januar 2019.



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