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Rubidium-87

Daten und Eigenschaften des Isotops Rb-87.



87Rb  
37  

Rubidium-87 ist ein sehr langlebiges Radioisotop des chemischen Elements Rubidium, das neben den elementspezifischen 37 Protonen 50 Neutronen im Atomkern aufweist; aus der Summe dieser Kernbausteine resultiert die Massenzahl 87.

Über das radioaktive Nuklid 87Rb wurde erstmals 1921 berichtet. Die Entdeckung erfolgte mit einem so genannten Cavendish-Massenspektrographen [1].

Siehe auch: Übersicht über die Rubidium-Isotope.

 

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Rubidium-87, Rb-87Englische Bezeichnung:Rubidium-87Symbol:87RbMassenzahl A:87Kernladungszahl Z:37 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:50Isotopenmasse:86,909180529(6) u (Atommasse)Nuklidmasse:86,8888839 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:-84,59779 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:0,81359145499999 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:757,85555878 MeV (pro Atomkern)
8,71098343 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)
Separationsenergie:SN = 9,92212(20) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
SP = 8,621097(5) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)
Halbwertszeit:4,97(3) × 1010 JahreZerfallskonstante λ:4,422445253458 × 10-19 s-1Spezifische Aktivität α:3096,8125885681 Bq g-1
8,369763752886 × 10-8 Ci g-1
Kernspin:3/2-Kernmagnetisches Moment:μ(μN) = +2,751324(74)Ladungsradius:4,1989(21) Femtometer fmEntdeckungsjahr:1921

 

Radioaktiver Zerfall

Rubidium-87 ist ein primordiales Radioisotop mit einer Halbwertszeit von 49 700 000 000 Jahren; d. h., das die irdischen 87Rb-Vorkommen schon bei der Entstehung der Erde vorhanden waren. Das radioaktive Nuklid zerfällt unter Emission eines Elektrons (β--Teilchen) einer Energie von 0,08167(36) MeV und eines Antineutrinos (0,1671(8) MeV) in den Grundzustand des stabilen Isotops Strontium-87.

Halbwertszeit HWZ = 4,97(3) × 1010 Jahre bzw. 1,5673392 × 1018 Sekunden s.

ZerfallProduktAnteilZerfallsenergieγ-Energie
(Intensität)
β-87Sr100 %0,282275(6) MeV

 

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: 87Kr, 87mSr.

 

Natürliches Vorkommen

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

 

Atommasse ArAnteilHalbwertszeitSpin
Rubidium
Isotopengemisch
85,4678 u100 %
Isotop 85Rb84,91178974(3) u72,17(2) %stabil5/2-
Isotop 87Rb86,909180529(6) u27,83(2) %4,97(3) × 1010 Jahre3/2-

 

NMR-Daten

Nuklearmagnetische Eigenschaften und Daten für das NMR-aktive Nuklid 87Rb.

Bezeichnung:87Rb-NMRAnteil:27,83(2) %Kernspin:3/2-Kernmagnetisches Moment
μ/μN:
+2,751324(74)Gyromagnetisches Verhältnis γ:8,7851 · 107 rad T-1 s-1Nuklearer g-Faktor:gl = 1,834216Quadrupol-Moment Q:+ 0,1335(5) barn (100 fm2)Resonanz-Frequenz:v0 = 13,9814 bei 1 TFrequenzverhältnis:Ξ(87Rb) = 32,720454 %Relative Empfindlichkeit:0,17704 (H0 = const.)
1,6419 (v0 = const.)
[bezogen auf 1H = 1,000]
Referenzsubstanz:Lösung aus 0,01M Rubidiumchlorid (RbCl) in Deuteriumoxid (D2O).

Die beiden natürlich vorkommenden Rubidium-Isotope sind quadrupolar und damit NMR-aktiv. Im Gegensatz zu Rubidium-85 liefert der 87Rb-Kern im NMR-Spektrum weniger breite Signale und zeigt sich empfindlicher.

 

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Rubidium-87 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:Rb-87Freigrenze:107 BqFreigrenze pro Gramm:10 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.
Aktivität HRQ:Unbegrenzt (UL)Halbwertszeit:4,8 × 1010 Jahre

 

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Rubidium-87 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 50) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 87) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

 

OZIsotone N = 50Isobare A = 87
2878Ni
2979Cu
3080Zn
3181Ga87Ga
3282Ge87Ge
3383As87As
3484Se87Se
3585Br87Br
3686Kr87Kr
3787Rb87Rb
3888Sr87Sr
3989Y87Y
4090Zr87Zr
4191Nb87Nb
4292Mo87Mo
4393Tc87Tc
4494Ru87Ru
4595Rh
4696Pd
4797Ag
4898Cd
4999In
50100Sn

 

Externe Daten und Identifikatoren

CAS-Nummer:13982-13-3InChI Key:IGLNJRXAVVLDKE-NJFSPNSNSA-NSMILES:[87Rb]PubChem:ID 6335802Energieniveaus:NuDat 87Rb (Adopted Levels, Gammas)

Literatur und Quellen

[1] - F. W. ASTON:
The Constitution of the Alkali Metals.
In: Nature, 107, 72, (1921), DOI 10.1038/107072b0.

[2] - Yu. I. Neronov, A. N. Pronin:
Study of NMR Signals of Rubidium in Aqueous Solutions and Determination of the Magnetic Moments of Rb-85 and Rb-87 Nuclei.
In: Technical Physics, 68(3), (2023), DOI 10.1134/S106378422390070X.

 


Letzte Änderung am 27.09.2024.


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