p-31

31	P
15	P

Phosphor-31 ist ein stabiles, natürliche aufretendes Isotop des chemischen Elements Phosphor, das neben den elementspezifischen 15 Protonen 16 Neutronen im Atomkern aufweist; aus der Summe dieser Kernbausteine resultiert die Massenzahl 31.

Als eigenständiges Isotop wurde Phosphor-31 durch Messung des Massenspektrums erstmals 1920 identifiziert [1].

Siehe auch: Übersicht über die Phosphor-Isotope.

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Phosphor-31, P-31Englische Bezeichnung:Phosphorus-31Symbol:³¹PMassenzahl A:31Kernladungszahl Z:15 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:16Kernverhältnis (N/Z-Verhältnis):1,0666666666667 (= Verhältnis Neutronen zu Protonen)Isotopenmasse:30,9737619977(8) u (Atommasse)Nuklidmasse:30,9655334 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:-24,44054 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:0,2822521383 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:262,91617331 MeV (pro Atomkern)
8,48116688 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)Separationsenergie:S_N = 12,31101(7) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
S_P = 7,296553(22) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)Halbwertszeit:stabilKernspin:1/2+Kernmagnetisches Moment:μ(μ_N) = + 1,130925(5)Ladungsradius:3,1889(19) Femtometer fmSpiegelkern:Schwefel-31Entdeckungsjahr:1920

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: ³¹S, ³¹Si, ³²Cl.

Natürliches Vorkommen

Das Element Phosphor besitzt mit Phosphor-31 nur ein einziges stabiles Isotop; es zählt damit zu den monoisotopischen Elementen.

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

	Atommasse A_r	Anteil	Halbwertszeit	Spin
Phosphor Isotopengemisch	30,973761998 u	100 %
Isotop ³¹P	30,9737619977(8) u	100 %	stabil	1/2+

NMR-Daten

Nuklearmagnetische Eigenschaften und Daten für das NMR-aktive Nuklid ³¹P.

Bezeichnung:³¹P-NMRAnteil:100 %Kernspin:1/2+Kernmagnetisches Moment
μ/μ_N:+ 1,130925(5)Gyromagnetisches Verhältnis γ:10,841 · 10⁷ rad T^-1 s^-1Nuklearer g-Faktor:g_l = 2,26185Resonanz-Frequenz:v₀ = 17,2515 bei 1 TFrequenzverhältnis:Ξ(³¹P) = 40,480742 %Relative Empfindlichkeit:0,06652 (H₀ = const.)
0,4052 (v₀ = const.)
[bezogen auf ¹H = 1,000]Referenzsubstanz:85 %ige Phosphorsäure (H₃PO₄)

Das Nuklid Phosphor-31 besitzt einen Atomkern mittlerer Empfindlichkeit und einen großen Bereich chemischer Verschiebungen; ³¹P-NMR-Spektren zeigen scharfe Linien.

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Phosphor-31 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 16) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 31) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

OZ	Isotone N = 16	Isobare A = 31
5	²¹B
6	²²C
7	²³N
8	²⁴O
9	²⁵F	³¹F
10	²⁶Ne	³¹Ne
11	²⁷Na	³¹Na
12	²⁸Mg	³¹Mg
13	²⁹Al	³¹Al
14	³⁰Si	³¹Si
15	³¹P	³¹P
16	³²S	³¹S
17	³³Cl	³¹Cl
18	³⁴Ar	³¹Ar
19	³⁵K
20	³⁶Ca
21	³⁷Sc
22	³⁸Ti

Externe Daten und Identifikatoren

Energieniveaus:NuDat 31P (Adopted Levels, Gammas)

Literatur und Quellen

[1] - F. W. Aston:
The Constitution of the Elements.
In: Nature, 105, 547, (1920), DOI 10.1038/105547a0.

[2] - Marvin Alberts, Nina Hartrampf, Teodoro Laino:
From Spectra to Structure: AI-Powered ³¹P NMR Interpretation.
In: Analytical Chemistry, 97, 29, (2025), DOI 10.1021/acs.analchem.5c01460.

Letzte Änderung am 28.12.2025.

Permalink: https://www.internetchemie.info/isotop.php?Kern=p-31.

Inhaltsverzeichnis

Phosphor-31

Daten und Eigenschaften des Isotops p-31.

Allgemeine Daten

Ausgangsnuklide

Natürliches Vorkommen

NMR-Daten

Isotone und Isobare Kerne

Externe Daten und Identifikatoren

Literatur und Quellen