Ar-39

39	Ar
18	Ar

Argon-39 ist ein Radioisotop des chemischen Elements Argon, das neben den elementspezifischen 18 Protonen 21 Neutronen im Atomkern aufweist; aus der Summe dieser Kernbausteine resultiert die Massenzahl 39.

Ein Bericht über die Entdeckung des radioaktiven Isotops erschien 1950 [1]: Demnach entstand Argon-39 durch Bestrahlung von Kaliumsalzen mit Neutronen gemäß der Ladungsaustauschreaktion

³⁹K(n,p)³⁹Ar.

Siehe auch: Übersicht über die Argon-Isotope.

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Argon-39, Ar-39Englische Bezeichnung:Argon-39Symbol:³⁹ArMassenzahl A:39Kernladungszahl Z:18 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:21Kernverhältnis (N/Z-Verhältnis):1,1666666666667 (= Verhältnis Neutronen zu Protonen)Isotopenmasse:38,964313(5) u (Atommasse)Nuklidmasse:38,9544387 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:-33,24223 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:0,358500812 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:333,94135537 MeV (pro Atomkern)
8,56259886 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)Separationsenergie:S_N = 6,599(5) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
S_P = 10,733(5) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)Halbwertszeit:268(8) JahreZerfallskonstante λ:8,195887263724 × 10^-11 s^-1Spezifische Aktivität α:1298862830902,9 Bq g^-1
35,104400835214 Ci g^-1Kernspin:7/2-Kernmagnetisches Moment:μ(μ_N) = -1,590(15)Ladungsradius:3,4093(31) Femtometer fmSpiegelkern:Scandium-39Entdeckungsjahr:1950

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 268(8) Jahre bzw. 8,457256161 × 10⁹ Sekunden s.

Zerfall	Produkt	Anteil	Zerfallsenergie	Details	γ-Energie (Intensität)
β^-	³⁹K	100 %	0,565(5) MeV	β^-: 0,2188(21) MeV [100 %] ν: 0,347(3) MeV

Ausgangsnuklide

Direktes Mutternuklid ist: ³⁹Cl.

Natürliches Vorkommen

Vergleich der natürlichen Argon-Isotope inklusive Isotopenhäufigkeit (Stoffmengenanteil am Isotopengemisch in Prozent):

	Atommasse A_r	Anteil	Halbwertszeit	Spin
Argon Isotopengemisch	39,88 u	100 %
Isotop ³⁶Ar	35,967545106(29) u	0,3336(210) %	stabil	0+
Isotop ³⁸Ar	37,96273210(21) u	0,0629(70) %	stabil	0+
Isotop ³⁹Ar	38,964313(5) u		268(8) Jahre	7/2-
Isotop ⁴⁰Ar	39,962383120(23) u	99,6035(250) %	stabil	0+
Isotop ⁴²Ar	41,963046(6) u		32,9(11) Jahre	0+

NMR-Daten

Nuklearmagnetische Eigenschaften und Daten für das NMR-aktive Nuklid ³⁹Ar.

Bezeichnung:³⁹Ar-NMRAnteil:SpurenKernspin:7/2-Kernmagnetisches Moment
μ/μ_N:-1,590(15)Gyromagnetisches Verhältnis γ:1,78 · 10⁷ rad T^-1 s^-1Nuklearer g-Faktor:g_l = -0,45428571428571Quadrupol-Moment Q:-0,116(2) barn (100 fm²)Resonanz-Frequenz:v₀ = 3,46 MHz bei 1 TRelative Empfindlichkeit:[bezogen auf ¹H = 1,000]:
0,01130 (H₀ = const.)
1,7080 (v₀ = const.)
10^-16 (natürliche Häufigkeit)
relative Rezeptivität im Vergleich zu ¹³C:
6 · 10^-13 (natürliche Häufigkeit)
66,3 (angereichert)Referenzsubstanz:Gasförmiges Argon-39Frequenzverhältnis:Ξ(³⁹Ar) = 8,1222 % (bezogen auf die Referenzsubstanz)Chemischer Verschiebungsbereich δ:ca. 110 ppm [-110 bis 0]

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Argon-39 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:Ar-39Freigrenze:10000 BqFreigrenze pro Gramm:10000000 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.Aktivität HRQ:30 TBqHalbwertszeit:269,0 Jahre

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Argon-39 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 21) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 39) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

OZ	Isotone N = 21	Isobare A = 39
9	³⁰F
10	³¹Ne
11	³²Na	³⁹Na
12	³³Mg	³⁹Mg
13	³⁴Al	³⁹Al
14	³⁵Si	³⁹Si
15	³⁶P	³⁹P
16	³⁷S	³⁹S
17	³⁸Cl	³⁹Cl
18	³⁹Ar	³⁹Ar
19	⁴⁰K	³⁹K
20	⁴¹Ca	³⁹Ca
21	⁴²Sc	³⁹Sc
22	⁴³Ti	³⁹Ti
23	⁴⁴V
24	⁴⁵Cr
25	⁴⁶Mn
26	⁴⁷Fe
27	⁴⁸Co
28	⁴⁹Ni