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Thorium-229

Daten und Eigenschaften des Isotops Th-229.



229Th  
90  

Th-229 ist das Thorium-Isotop mit der Masse 229. Die Halbwertszeit wird in den gängigen Tabellenwerken mit 7880 Jahren angegeben; ein neueres Forschungsergebnis kommt auf einen Wert von 7917 ± 48 Jahre [Zsolt Varga et al. 2014].

Das Nuklid steht - wie auch das metastabile Th-229m - im Zentrum der Entwicklung einer neuen, hochpräzisen Thorium-Atomuhr [siehe unten].

Siehe auch: Übersicht über die Thorium-Isotope.

 

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Thorium-229, Th-229Englische Bezeichnung:Thorium-229Symbol:229ThMassenzahl A:229Kernladungszahl Z:90 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:139Isotopenmasse:229,0317614(26) u (Atommasse)Nuklidmasse:228,9823956 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:29,58555 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:1,876914804 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:1748,33487844 MeV (pro Atomkern)
7,63465012 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)
Separationsenergie:SN = 5,2567(26) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
SP = 6,5981(28) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)
Wirkungsquerschnitt:σ(n,γ) = 60 barn (thermischer Neutroneneinfangquerschnitt)
σ(n,f) = 30 b (Spaltquerschnitt)
Halbwertszeit:7880(120) JahreZerfallskonstante λ:2,789324670261 × 10-12 s-1Kernspin:5/2+Ladungsradius:5,7557(143) Femtometer fmEntdeckungsjahr:1947

 

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 7880(120) Jahre bzw. 2,485 × 1011 Sekunden s.

ZerfallProduktAnteilZerfallsenergieγ-Energie
(Intensität)
α zu225Ra100 %5,1676(10) MeV

 

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: 233U, 229Ac.

Entstehung / Erzeugung

Th-229 wird in Kernreaktoren durch Neutronentransmutation von 226Ra, 228Ra, 227Ac und 228Th hergestellt [3].

 

NMR-Daten

229Th zählt zu den NMR-aktiven Nukliden.

Bezeichnung:229Th-NMRAnteil:Tritt in der Natur nicht auf!Kernspin:5/2+Kernmagnetisches Moment
μ/μN:
+ 0,46(4)Gyromagnetisches Verhältnis
107 rad T-1 s-1:
0,40Quadrupol-Moment
Q fm-2:
311,0(6)Resonanz-Frequenz
v0 bei 1 T:
1,40Relative Empfindlichkeit:0,00042 (H0 = const.)
0,3843 (v0 = const.)
[bezogen auf 1H = 1,000]

 

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Thorium-229 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:Th-229+Freigenze:103 BqFreigenze pro Gramm:0,1 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.
Aktivität HRQ:0,01 TBqOberflächenkontamination:0,1 Bq cm-2Halbwertszeit:7300 Jahre

 

Kernisomere

Kernisomere Nuklide bzw. angeregte Zustände mit der auf den Grundzustand bezogenen Aktivierungsenergie in keV.

BezeichnungAnregungsenergieHalbwertszeitKernspin
229mTh0,00810(17) keV7(1) μs3/2+

 

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Thorium-229 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 139) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 229) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

 

OZIsotone N = 139Isobare A = 229
83222Bi
84223Po
85224At229At
86225Rn229Rn
87226Fr229Fr
88227Ra229Ra
89228Ac229Ac
90229Th229Th
91230Pa229Pa
92231U229U
93232Np229Np
94233Pu229Pu
95234Am229Am
96235Cm
97236Bk
98237Cf

 

Externe Daten und Identifikatoren

CAS-Nummer:15594-54-4InChI Key:ZSLUVFAKFWKJRC-OIOBTWANSA-NSMILES:[229Th]PubChem:ID 167312Energieniveaus:NuDat 229Th (Adopted Levels, Gammas)

Literatur und Quellen

[1] - Zsolt Varga, Adrian Nicholl, Klaus Mayer:
Determination of the 229Th half-life.
In: Physical Review C, (2014), DOI 10.1103/PhysRevC.89.064310.

[2] - NN:
Entwicklung einer Thoriumkern-Uhr Th-229.
In: Internetchemie News, (2015/2019).

[3] - Susan Hogle, Rose Ann Boll, Karen Murphy et. al:
Reactor production of Thorium-229.
In: Applied Radiation and Isotopes, (2016), DOI 10.1016/j.apradiso.2016.05.002.

 


Letzte Änderung am 18.03.2021.


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