K-41

41	K
19	K

Kalium-41 ist ein stabiles, natürlich auftretendes Isotop des chemischen Elements Kalium, das neben den elementspezifischen 19 Protonen 22 Neutronen im Atomkern aufweist; aus der Summe dieser Kernbausteine resultiert die Massenzahl 41.

Über die Entdeckung von Kalium-41 bei der Untersuchung positiver Anodenstrahlen mit Hilfe eines Cavendish-Massenspektrographen wurde 1921 berichtet [1].

Siehe auch: Übersicht über die Kalium-Isotope.

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Kalium-41, K-41Englische Bezeichnung:Potassium-41Symbol:⁴¹KMassenzahl A:41Kernladungszahl Z:19 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:22Kernverhältnis (N/Z-Verhältnis):1,1578947368421 (= Verhältnis Neutronen zu Protonen)Isotopenmasse:40,961825256(4) u (Atommasse)Nuklidmasse:40,9514024 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:-35,55954 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:0,377478504 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:351,6189616 MeV (pro Atomkern)
8,57607223 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)Separationsenergie:S_N = 10,09537(6) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
S_P = 7,808620(4) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)Halbwertszeit:stabilKernspin:3/2+Kernmagnetisches Moment:μ(μ_N) = +0,214872(5)Ladungsradius:3,4518(55) Femtometer fmSpiegelkern:Titan-41Entdeckungsjahr:1921

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: ⁴¹Ca, ⁴¹Ar.

Natürliches Vorkommen

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

	Atommasse A_r	Anteil	Halbwertszeit	Spin
Kalium Isotopengemisch	39,0983 u	100 %
Isotop ³⁹K	38,963706485(5) u	93,2581(44) %	stabil	3/2+
Isotop ⁴⁰K	39,96399817(6) u	0,0117(1) %	1,248(3) × 10⁹ Jahre	4-
Isotop ⁴¹K	40,961825256(4) u	6,7302(44) %	stabil	3/2+

NMR-Daten

Nuklearmagnetische Eigenschaften und Daten für das NMR-aktive Nuklid ⁴¹K.

Bezeichnung:⁴¹K-NMRAnteil:6,7302(44) %Kernspin:3/2+Kernmagnetisches Moment
μ/μ_N:+0,214872(5)Gyromagnetisches Verhältnis γ:0,68606808 · 10⁷ rad T^-1 s^-1Nuklearer g-Faktor:g_l = 0,143248Quadrupol-Moment Q:+0,734(7) barn (100 fm²)Resonanz-Frequenz:v₀ = 1,0919 MHz bei 1 TRelative Empfindlichkeit:[bezogen auf ¹H = 1,000]:
0,00008 (H₀ = const.)
0,1282 (v₀ = const.)
0,00000568 (natürliche Häufigkeit)
relative Rezeptivität im Vergleich zu ¹³C:
0,0333 (natürliche Häufigkeit)
0,495 (angereichert)Referenzsubstanz:Kaliumchlorid-Lösung aus 0,1 M KCl in Deuteriumoxid D₂O.Frequenzverhältnis:Ξ(⁴¹K) = 2,561305 % (bezogen auf die Referenzsubstanz)Chemischer Verschiebungsbereich δ:ca. 65 ppm [-30 bis +35]

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Kalium-41 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 22) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 41) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

OZ	Isotone N = 22	Isobare A = 41
9	³¹F
10	³²Ne
11	³³Na
12	³⁴Mg
13	³⁵Al	⁴¹Al
14	³⁶Si	⁴¹Si
15	³⁷P	⁴¹P
16	³⁸S	⁴¹S
17	³⁹Cl	⁴¹Cl
18	⁴⁰Ar	⁴¹Ar
19	⁴¹K	⁴¹K
20	⁴²Ca	⁴¹Ca
21	⁴³Sc	⁴¹Sc
22	⁴⁴Ti	⁴¹Ti
23	⁴⁵V	⁴¹V
24	⁴⁶Cr	⁴¹Cr
25	⁴⁷Mn
26	⁴⁸Fe
27	⁴⁹Co
28	⁵⁰Ni