Liste der Isotope

Aufgrund des großen Umfangs ist die Liste der Isotope auf mehrere Unterseiten aufgeteilt. Durch Anklicken des Symbols kommt man zur Isotopenliste des entsprechenden Elements.

Eine weitere Aufstellung findet sich in Nuklidkarten-Tabelle.

Index

H

1. Periode

2. Periode

3. Periode

4. Periode

5. Periode

*

6. Periode

**

7. Periode

*

Lanthanoiden

**

Actinoiden

Legende zur Isotopenliste

Für jedes Isotop eines Elements enthält die Tabelle folgende Angaben:

Name des Nuklid entsprechend Nomenklatur:
- Der Name des Nuklids beginnt mit der Massenzahl (z. B. ²⁰⁵Pb).
- Folgt der Massenzahl ein ^m (steht für „metastabil“), so handelt es sich um ein (populäres) angeregtes Isomer.
- Bei mehreren (populären) Isomeren gleicher Massenzahl wird dem ^m eine Zahl nachgestellt (z. B. ^205m1Pb).
- Am Ende folgt der Name des chemischen Elements (z. B. ^205m1Pb).
Halbwertzeit inkl. Einheit oder dem Vermerk
- stabil für energetisch stabile Nuklide,
- stabil ^ζ für Nuklide, für die noch kein Zerfall beobachtet wurde, aber energetisch unter ζ-Zerfall möglich wäre oder
- stabil ^ζ für Nuklide mit bekannter unterer Schranke für die HWZ (Wert wird bei Überstreichen der Zerfallsart ζ angezeigt).

ζ steht hierbei als Platzhalter für die entsprechende Zerfallsart, siehe dazu die Legende weiter unten.

Spin/Parität : Spin und Parität des Kerns.
Terme in Klammern oder mehrere, mit Komma getrennte Werte sind unsicher.
Masse (u) : die exakte Atommasse (d. h. die Masse des neutralen Atoms inkl. Elektronen und deren Bindungsenergie) in der Atomaren Masseneinheit u. Ein # am Ende einer Atommasse bedeutet, dass für die Abweichung (Wert in Klammern) keine experimentellen Daten vorliegen.
Zerfallsenergie(n) (MeV) in MeV, bei mehreren Zerfallsarten gefolgt von der jeweiligen Zerfallsart.
Beobachtete radioaktive Zerfallsart(en) (%) , bei mehreren Zerfallsarten gefolgt von der jeweiligen Wahrscheinlichkeit (absteigend sortiert nach dieser). ζ steht hierbei als Platzhalter für die entsprechende Zerfallsart, siehe dazu die Legende im folgenden Abschnitt.
- einzige Zerfallsart (mit impliziter Wahrscheinlichkeit von 100 %): ζ
- relativ genau bekannte Wahrscheinlichkeiten: ζ = XX
- ungenau bekannte Wahrscheinlichkeiten: ζ ≈ XX
- bekannte Limits: ζ < XX, ζ ≤ XX, ζ > XX, ζ ≥ XX, ζ = XX $\left.^{+Y}_{-Z}\right.$
- unbekannte Wahrscheinlichkeiten: ζ = ?
- Wahrscheinlichkeit der Hauptzerfallsart, die sich aus der verbleibenden Wahrscheinlichkeit zu 100 % ergibt: ζ ≈ 100
- noch nie beobachtet (hypothetisch möglicher Zerfall bzw. Kandidat für extrem lange Halbwertzeit): ζ ≟ 0
NH (%) die Natürliche Häufigkeit, d. h. die Isotopenzusammensetzung des Elements in der Erdkruste in Prozent. Betrachtet wird die Anzahl der Atome bezogen auf die Gesamthäufigkeit des Elements in der Erdkruste, d. h. die molare Häufigkeit.

Dabei sind

stabile Nuklide wie ²⁰⁶Pb sind fett gesetzt,
radioaktive, in der Natur vorkommende Nuklide wie ²⁰⁴Pb sind fett und kursiv gesetzt und
radioaktive, in der Natur nicht vorkommende Nuklide wie  ²⁰⁵Pb  sind normal gesetzt.

Beispiel für Blei

Nu- klid	Halbwert- zeit	Spin / Parität	Masse (u)	Zerfalls- energie(n) (MeV)	Zerfalls- art(en) (%)	NH (%)
²⁰⁴Pb	1,4·10¹⁷ a	0+	203,973 0440(13)			001,4
²⁰⁵Pb	1,73·10⁷ a	5/2−	204,974 4822(13)	0,051	ε
²⁰⁵Pb	24,2 µs	1/2−		0,00233	IT
^205m1Pb	5,54 ms	13/2+		1,014	IT
²⁰⁵Pb	217 ns	25/2−			IT
²⁰⁵Pb	63 ns	33/2+			IT
²⁰⁶Pb	stabil ^α	0+	205,974 4657(13)			024,1
²⁰⁷Pb	stabil ^α	1/2−	206,975 8973(13)			022,1
²⁰⁸Pb	stabil ^α	0+				052,4
²⁰⁹Pb	3,253 h	9/2+		0,644	β⁻
²¹⁰Pb	22,3 a	0+		0,064 (β⁻), 3,792 (α)	β⁻ ≈ 100, α = 1,9·10⁻⁶

Legende der Zerfallsarten

Zerfallsart
β⁻	Beta-minus-Zerfall	p	Protonenemission
β⁺	Beta-plus-Zerfall	2p	doppelte Protonenemission
2β	Doppelter Betazerfall	n	Neutronenemission
ε	Elektroneneinfang	2n	Dineutronemission
2ε	Doppelter Elektroneneinfang	α	Alpha-Zerfall
IC	Innere Konversion	^ZCe	Clusterzerfall
IT	Isomerieübergang	SF	Spontanspaltung

Weitere Zerfallsarten sind Kombinationen, die gemeinsam auftreten und auch nur auftreten können. Sie werden durch Zusammenschreibung dargestellt:

β⁻n, β⁻2n, β⁻3n, β⁻4n, β⁻p, β⁻α, β⁻αn, β⁺p, β⁺2p, β⁺α, εβ⁺, εp, ε2p, ε3p, εα, εαp und 2β⁺.

Nach neueren Untersuchungen können neben Protonen/Wasserstoffkernen ¹H und Alphateilchen/Heliumkernen ⁴He in seltenen Fällen auch folgende Kerne emittiert werden:

²H, ³H und ³He.

Zerfallsmodi des radioaktiven Zerfalls, geordnet nach Neutronen- und Protonenzahländerung

Häufigere Zerfallsmodi sind dunkler darstellt, seltenere heller. Nicht darstellbar und daher nicht enthalten sind Spontan- und Clusterzerfälle, die größere Kerne als ¹⁴C emittieren.

Cluster ¹⁴C									−8	Neutronenzahländerung
									−7
Cluster ¹²C									−6
									−5
					β⁻ α n	4n	β⁻ 3n		−4
	β⁺ 2α				β⁻ α	3n	β⁻ 2n		−3
				α	t  ³H	2n	β⁻ n	2β⁻	−2
		ε p α	β⁺ α ε α	³He	d ²H	n	β⁻		−1
			3p	2p	p	IC IT Mutter- nuklid			±0
		β⁺ 3p	β⁺ 2p ε 2p	β⁺ p ε p	β⁺ ε				+1
				2β⁺ ε β⁺ 2ε					+2
−6	−5	−4	−3	−2	−1	±0	+1	+2
Protonenzahländerung

Legende der Halbwertszeiten

Einheit
a	Jahr	µs	Mikrosekunde
d	Tag	ns	Nanosekunde
h	Stunde	ps	Pikosekunde
min	Minute	eV	Elektronvolt
s	Sekunde	keV	Kiloelektronvolt
ms	Millisekunde	MeV	Megaelektronvolt

Extrem kurze Halbwertszeiten werden durch die Angabe der Zerfallsbreite in Elektronvolt (eV) angegeben. Dabei handelt es sich um eine reziproke Größe: eine größere Zerfallsbreite entspricht einer kürzeren Halbwertzeit (1 eV ≙ 4,56 · 10⁻¹⁶ s, 1 keV ≙ 4,56 · 10⁻¹⁹ s, 1 MeV ≙ 4,56 · 10⁻²² s).

Siehe auch

Literatur

Diese Bücher enthalten detailliertes Hintergrundwissen zur Physik der Atomkerne.

Hans G. Bucka: Nukleonenphysik. Walter de Gruyter, Berlin / New York 1981, ISBN 3-11-008404-X, S. 282 (books.google.de).
Hans G. Bucka: Atomkerne und Elementarteilchen. Walter de Gruyter, Berlin / New York 1973, ISBN 3-11-001620-6 (books.google.de).

Weblinks

Folgende Weblinks enthalten mehr oder weniger umfangreiche Datensammlungen zu bekannten Nukliden und deren möglicher Anregungszustände. Primärdatenbanken sind die der IAEA, die regelmäßig geupdatet werden. Sie sind allerdings extrem umfangreich und detailliert. Sekundärquellen sind übersichtlicher, weisen aber das Problem von Sekundärquellen auf. Ihre Quellenlage ist unbekannt, sie enthalten ältere bis veraltete Daten, Daten, die durch mehrere Hände gegangen sind sowie teilweise offensichtliche Fehler.

Das Periodensystem der Elemente online: Zugang über Suchmaske
Die Liste enthält derzeit 4561 Nuklide. Sie ist sortier- bzw. selektierbar nach:
Protonenzahl, Neutronenzahl, Massenzahl, Stabilität, Vorkommen, Halbwertszeiten, Zerfallsarten.
Enthält weiterhin umfangreiche Einträge zu physikalischen und chemischen Eigenschaften der Elemente und einfacher chemischer Verbindungen.
Übersichtlich. Stand 2017.
- Zugang über PSE-Karte
- Zugang über Nuklid-Karte
It’s Elemental – The Periodic Table of Elements (englisch)
Geschichte, physikalische Eigenschaften. Isotope, Natürliche Häufigkeitem, Halbwertszeiten, Zerfälle und deren Wahrscheinlichkeit.
Sehr übersichtlich.
The Lund/LBNL Nuclear Data Search (englisch) vom Department of Physics der Lund University (Schweden) und dem LBNL der UCB (USA)
Stand 1999, etliche Cross-Reference-Seiten funktionieren nicht mehr.
Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements (englisch)
Atomgewichte aller Isotope, Natürliche Häufigkeiten, Atomgewichte der chemischen Elemente entsprechend der Isotopenzusammensetzung.
Datenbank des Le Laboratoire National Henri Becquerel (englisch + französisch)
Detaillierte Daten über Zerfallsreihen etlicher Nuklide.
Live Chart of Nuclides (englisch)
Umfangreiche interaktive Datenbank über so ziemlich alles, mehrere Tabellen pro Nuklid: Isomere, Levels, Gamma, Decay Radiation, Nuclear Moments, Neutron Capture, Fission Yields, Energy Plots.
Gut aufbereitet, sehr umfangreich.
National Nuclear Data Center – Evaluated Nuclear Structure Data File Search (englisch): Zugang über Suchmaske
Die Datenbank enthält derzeit 3386 Isotope mit 181257 Isomeren.
Umfangreiche Recherche aller Evaluated Nuclear Structure Data File (ENSDF)- und EXperimental Unevaluated Nuclear Data List (XUNDL)-Datensätze der International Atomic Energy Agency.
Extrem umfangreich.
- Zugang über Nuklid-Karte

Einzelnachweise und Anmerkungen

↑ Diese Schreibweise ist inkonsistent, da es zwischen „nur“ angeregten Kernzuständen und Kernisomeren keine scharfe Grenze gibt und da nicht alle angeregten Kernzuständen/Kernisomeren zu Zeiten dieser Nummerierung bekannt waren. So wird ^211mPb^(1679 keV) mit 0,16 µs Halbwertzeit als Kernisomer geführt, ²⁰⁶Pb^(2200 keV) mit 125 µs Halbwertzeit aber nicht.
Originaltext der IAEA zu dieser Problematik:
Nuclide: $\mathrm {{}_{Z}^{A}Ce{}_{N}^{\ }}$ , where Z is the number of protons, N the number of neutrons, and A = Z + N. A letter besides the A number indicates the ENSDF metastable flag, and a decay dataset is usually provided in the Decay Radiation tab. Please note that the isomer definition has changed during time, hence some levels listed might not have been considered as metastable at the time of the evaluation.
↑ Aktuelle Nuklid-Datenbank der IAEA

[1] Diese Schreibweise ist inkonsistent, da es zwischen „nur“ angeregten Kernzuständen und Kernisomeren keine scharfe Grenze gibt und da nicht alle angeregten Kernzuständen/Kernisomeren zu Zeiten dieser Nummerierung bekannt waren. So wird ^211mPb^(1679 keV) mit 0,16 µs Halbwertzeit als Kernisomer geführt, ²⁰⁶Pb^(2200 keV) mit 125 µs Halbwertzeit aber nicht.
Originaltext der IAEA zu dieser Problematik:
Nuclide: $\mathrm {{}_{Z}^{A}Ce{}_{N}^{\ }}$ , where Z is the number of protons, N the number of neutrons, and A = Z + N. A letter besides the A number indicates the ENSDF metastable flag, and a decay dataset is usually provided in the Decay Radiation tab. Please note that the isomer definition has changed during time, hence some levels listed might not have been considered as metastable at the time of the evaluation.

[2] Aktuelle Nuklid-Datenbank der IAEA