Kalium-Isotope

Liste, Daten und Eigenschaften aller bekannten natürlichen und künstlichen Kalium-Isotope sowie radioaktive Zerfallsprodukte bzw. Zwischenprodukte.




Allgemeines

Kalium

 

Das chemische Element Kalium findet sich in der Natur in Form seiner stabilen Isotope Kalium-39 und Kalium-41 sowie seinem langlebigen Radioisotop Kalium-40. Letzteres zerfällt mit einer Halbwertszeit von 1,25 Milliarden Jahren in das stabile Argon-40-Isotop und ist damit Ursache für die Radioaktivität natürlicher Kaliumvorkommen und Kaliumverbindungen; das Verhältnis zwischen K-40 und Ar-40 läßt sich für geologische Datierungen verwenden (Kalium-Argon-Datierung).

Darüber hinaus sind 22 Kaliumisotope und mehrere Kernisomere bekannt, die alle radioaktiv und kurzlebig sind.

 

Natürliches Kalium
Isotopengemisch:
K-Isotop 39KK-Isotop 40KK-Isotop 41K
Atommasse [u]:39,0983(1)38,96370649(3)39,9639982(4)40,96182526(3)
Halbwertszeit:stabil1248000000 Jahrestabil
Anteile:100 %93,2581(44) %0,0117(1) %6,7302(44) %

 

Auf Grund von Schwankungen bei der Isotopenzusammensetzung des natürlichen Kaliums kann die mittlere Atommasse (Standardatommasse) variieren. Es wurden auch Berichte bekannt, in denen erhebliche Abweichungen in der Isotopenzusammensetzung kommerziell erhältlicher Kaliumverbindungen beschrieben wurden; der Grund hierfür liegt in der Verwendung von Grundstoffen, bei denen gewollt, versehentlich oder aus unbekannten Gründen eine Isotopenfraktionierung vorgenommen wurde.

 

Isotopentabelle: Kalium

Isotop Z A N Name Nuklidmasse Zerfall (radioaktiver Zerfall) Spin μ AE Mehr A-Nuk
Nu Isotopenmasse Halbwertszeit Zerfallsart Anteil Energie I (h/2π) Info
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
32K193213Kalium-32- ungelistet -AL
33K193314Kalium-3333,007560(210)< 25 nsp ?AL
34K193415Kalium-3433,998690(320)< 25 nsp ?(1+)AL
35K193516Kalium-3534,988005396(550)178(8) msε zu 35Ar
ε, p zu 34Cl
99,63(15) %
0,37(15) %
11,8745 MeV
5,982 MeV
(3/2)+(+) 0,392(7)AL 35Ca
36K193617Kalium-3635,981301724(369)341(3) msε zu 36Ar
ε, p zu 35Cl
ε, α zu 32S
99,95 %
0,048(14) %
0,0034(13) %
12,8142 MeV
4,298 MeV
6,165 MeV
2+(+) 0,548(1)AL 36Ca
37K193718Kalium-3736,973375891(100)1,225(7) sε zu 37Ar100 %6,14748 MeV3/2++ 0,20321(6)AL 37Ca
39Ti
38K193819Kalium-3837,969081197(264)7,636(18) minε zu 38Ar100 %5,91406 MeV3++ 1,371(6)AL 38Ca
38m1K193819Kalium-38m137,969081197(264)924,0(5) msε zu 38Ar100 %6,742 MeV0+130,4(3) keVAL
38m2K193819Kalium-38m237,969081197(264)21,95(11) μsIso zu 38K100 %3,458 MeV(7)++ 3,836(14)3458,14(17) keVAL
39K193920Kalium-3938,96370649(3)stabil3/2++ 0,39146616(33)AL 39Ca
39Ar
40Sc
40K194021Kalium-4039,9639982(4)1,248(3) × 109 aβ- zu 40Ca
ε zu 40Ar
89,28(13) %
10,72(13) %
1,310895(60) MeV
1,504403(56) MeV
4-- 1,298100(3)AL
41K194122Kalium-4140,96182526(3)stabil3/2++ 0,21487009(22)AL 41Ca
41Ar
42K194223Kalium-4241,962402306(113)12,360(12) hβ- zu 42Ca100 %3,525253(182) MeV2-- 1,1425(6)AL 42Ar
43K194324Kalium-4342,960734713(440)22,3(1) hβ- zu 43Ca100 %1,833529(468) MeV3/2++ 0,1633(8)AL 43Ar
44K194425Kalium-4443,961586999(450)22,13(19) minβ- zu 44Ca100 %5,687381(527) MeV2-- 0,856(4)AL 44Ar
45K194526Kalium-4544,960691510(560)17,81(61) minβ- zu 45Ca100 %4,196724(634) MeV3/2++ 0,1734(8)AL 45Ar
46K194627Kalium-4645,961981606(780)105(10) sβ- zu 46Ca100 %7,7261 MeV(2-)AL 46Ar
47K194728Kalium-4746,961664836(2700)17,50(24) sβ- zu 47Ca100 %6,63606 MeV1/2++ 1,933(9)AL 47Ar
48K194829Kalium-4847,965340411(2500)6,8(2) sβ- zu 48Ca
β-, n zu 47Ca
98,86(15) %
1,14(15) %
11,9383 MeV
1,9885 MeV
(2-)AL
49K194930Kalium-4948,968210272(2800)1,26(5) sβ- zu 49Ca
β-, n zu 48Ca
14(9) %
86(9) %
11,6867 MeV
6,5402 MeV
(1/2+,3/2+)AL
50K195031Kalium-5049,972370747(11000)472(4) msβ- zu 50Ca
β-, n zu 49Ca
71(3) %
29(3) %
13,8516 MeV
7,4908 MeV
(0-,1-,2-)AL
51K195132Kalium-5150,976850(640)365(5) msβ- zu 51Ca
β-, n zu 50Ca
53(5) %
47(5) %
14,3 MeV
9,95 MeV
(1/2+,3/2+)AL
52K195233Kalium-5251,982800(750)105(5) msβ- zu 52Ca
β-, n zu 51Ca
β-, 2n zu 50Ca
15 %
64 %
21 %
16,49 MeV
11,78 MeV
7,229 MeV
(2-)AL
53K195334Kalium-5352,988110(750)30(5) msβ- zu 53Ca
β-, n zu 52Ca
β-, 2n zu 51Ca
16 %
67 %
17 %
16,38 MeV
13,36 MeV
7,723 MeV
(3/2+)AL
54K195435Kalium-5453,995330(970)10(5) msβ- zu 54Ca
β-, n zu 53Ca
< 100 %
> 0 %
AL
55K195536Kalium-5555,001620(1290)> 360 nsβ- ?
β-, n ?
AL
56K195637Kalium-56[56]> 620 nsβ- ?
β-, n ?
β-, 2n ?
AL

 

Erläuterungen zu den einzelnen Spalten:

1 - Symbol mit Nukleonenzahl.
2 - Z = Anzahl der Protonen (Ordnungszahl).
3 - Massenzahl A.
4 - N = Anzahl der Neutronen.
5 - Bezeichnung des Kalium-Isotops.
6 - Relative Nuklidmasse bzw. Atomgewicht des Kalium-Nuklids bezogen auf 12C = 12,00000 [2].
7 - Zerfall: Halbwertszeiten des Kalium-Isotops mit a = Jahre; ; d = Tage; h = Stunden; min = Minuten; s = Sekunden.
8 - Zerfall: Zerfallsart in die jeweiligen Tochternuklide mit n = Neutronenemission; p = Protonenemission; α = Alpha-Zerfall; ß- = Beta-Minus-Zerfall unter Elektronenemission; EE = Elektroneneinfang; ß+ = Positronenemission; ε = ß+ und/oder EE; Iso = Isomerieübergang; CZ = Cluster-Zerfall; SZ = Spontanzerfall.
9 - Zerfall: Zerfallsart in Prozent (%).
10 - Zerfall: Zerfallsenergie; Partikelenergie bezogen auf Zerfallsart.
11 - Kernspin I, Einheit: h/2π.
12 - Kernmagnetisches Moment μmag.
13 - AE = Anregungsenergie für metastabile Kerne.
14 - Sonstige Informationen und Hinweise: AL = Weitere Niveaus, so genannte Adopted Levels (Verlinkung auf externe Daten [1]).
15 - Ausgangsnuklide: Mögliche, angenommene oder tatsächliche Ausgangs-Nuklide (Mutternuklide, Elternnuklide). Die entsprechenden Zerfalls-Modi sind gegebenenfalls bei den jeweiligen Ausgangsnukliden zu finden.

Sonstige:

()- Eingeklammerte Ziffern: Unsicherheit zur Darstellung der Streubreite des angegebenen Wertes.
~ - Theoretische Werte oder systematische Trends.
  - ungelistet-: Nuklide, die in der Literatur bereits erwänhnt wurden, aber aus irgendwelchen Gründen in den aktuellen Nuklidtabellen nicht mehr zu finden sind, weil sich deren Entdeckung z. B. nicht bestätigt hat.

 

NMR-aktive Kalium-Nuklide

Nuklid Natürlicher Spin Kernmagnetisches Gyromagnetisches Quadrupol Resonanz- Relative Empfindlichkeit Anmerkung
Symbol Anteil Moment Verhältnis Moment frequenz bezogen auf 1H = 1,000
in % I μ/μN 107 rad T-1 s-1 Q fm-2 v0 bei 1 T H0 = const. v0 = const.
39K93,2581(44) %3/2++ 0,39146616(33)1,2498+ 5,85(6)1,98930,000510,2336
40K0,0117(1) %4-- 1,298100(3)- 6,1(5)2,47370,005231,5493
41K6,7302(44) %3/2++ 0,21487009(22)0,686+ 6,0(5)1,09190,000080,1282

 

Strahlenschutz

Für den Umgang mit den Radionukliden des Kaliums gelten gemäß Strahlenschutzverordnung (StrlSchV 2001) folgende Werte (Spalten 1 bis 7):

Symbol Nuklid Freigrenze HRQ-Schwelle OFK Tochternuklide Radiotoxizitätsklasse Halbwertszeit Biologische Kritische
Aktivität Spezifische
Aktivität
im Gleichgewicht lt. StrlSchV Halbwertszeit Organe
40KK-40106 Bq100 Bq/g9 × 109 Bq10 Bq/cm21300000000 Jahre58 Tage
42KK-42106 Bq100 Bq/g2 × 109 Bq10 Bq/cm212,4 Stunden
43KK-43106 Bq10 Bq/g7 × 109 Bq1 Bq/cm222,2 Stunden
44KK-44105 Bq10 Bq/g22,2 Minuten
45KK-45105 Bq10 Bq/g17,8 Minuten

([[HRQ]] = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)

 

Kernisobare Nuklide des Kaliums

Zu den Kaliumkernen [[isobare]] Nuklide befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; Z = Ordnungszahl; A = Nukleonenzahl (Massenzahl).

 

Z:101112131415161718192021222324252627282930
ANeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZn
3232Ne32Na32Mg32Al32Si32P32S32Cl32Ar32K
3333Ne33Na33Mg33Al33Si33P33S33Cl33Ar33K
3434Ne34Na34Mg34Al34Si34P34S34Cl34Ar34K34Ca
3535Na35Mg35Al35Si35P35S35Cl35Ar35K35Ca
3636Na36Mg36Al36Si36P36S36Cl36Ar36K36Ca36Sc
3737Na37Mg37Al37Si37P37S37Cl37Ar37K37Ca37Sc
3838Mg38Al38Si38P38S38Cl38Ar38K38Ca38Sc38Ti
3939Mg39Al39Si39P39S39Cl39Ar39K39Ca39Sc39Ti
4040Mg40Al40Si40P40S40Cl40Ar40K40Ca40Sc40Ti40V
4141Al41Si41P41S41Cl41Ar41K41Ca41Sc41Ti41V41Cr
4242Al42Si42P42S42Cl42Ar42K42Ca42Sc42Ti42V42Cr42Mn
4343Al43Si43P43S43Cl43Ar43K43Ca43Sc43Ti43V43Cr43Mn
4444Si44P44S44Cl44Ar44K44Ca44Sc44Ti44V44Cr44Mn
4545P45S45Cl45Ar45K45Ca45Sc45Ti45V45Cr45Mn45Fe
4646P46S46Cl46Ar46K46Ca46Sc46Ti46V46Cr46Mn46Fe46Co
4747S47Cl47Ar47K47Ca47Sc47Ti47V47Cr47Mn47Fe47Co
4848S48Cl48Ar48K48Ca48Sc48Ti48V48Cr48Mn48Fe48Co48Ni
4949S49Cl49Ar49K49Ca49Sc49Ti49V49Cr49Mn49Fe49Co49Ni
5050Cl50Ar50K50Ca50Sc50Ti50V50Cr50Mn50Fe50Co50Ni
5151Cl51Ar51K51Ca51Sc51Ti51V51Cr51Mn51Fe51Co51Ni
5252Ar52K52Ca52Sc52Ti52V52Cr52Mn52Fe52Co52Ni
5353Ar53K53Ca53Sc53Ti53V53Cr53Mn53Fe53Co53Ni53Cu
5454K54Ca54Sc54Ti54V54Cr54Mn54Fe54Co54Ni54Cu54Zn
5555K55Ca55Sc55Ti55V55Cr55Mn55Fe55Co55Ni55Cu55Zn
5656K56Ca56Sc56Ti56V56Cr56Mn56Fe56Co56Ni56Cu56Zn

 

Kernisotone Nuklide des Kaliums

Zu den Kalium-Kernen [[isotone]] Nuklide befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; N = Anzahl der Neutronen.

Z:56789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839
NBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrY
1318B19C20N21O22F23Ne24Na25Mg26Al27Si28P29S30Cl31Ar32K
1419B20C21N22O23F24Ne25Na26Mg27Al28Si29P30S31Cl32Ar33K34Ca
1521C22N23O24F25Ne26Na27Mg28Al29Si30P31S32Cl33Ar34K35Ca36Sc
1622C23N24O25F26Ne27Na28Mg29Al30Si31P32S33Cl34Ar35K36Ca37Sc38Ti
1724N25O26F27Ne28Na29Mg30Al31Si32P33S34Cl35Ar36K37Ca38Sc39Ti40V41Cr42Mn
1825N26O27F28Ne29Na30Mg31Al32Si33P34S35Cl36Ar37K38Ca39Sc40Ti41V42Cr43Mn
1928F29Ne30Na31Mg32Al33Si34P35S36Cl37Ar38K39Ca40Sc41Ti42V43Cr44Mn45Fe46Co
2029F30Ne31Na32Mg33Al34Si35P36S37Cl38Ar39K40Ca41Sc42Ti43V44Cr45Mn46Fe47Co48Ni
2130F31Ne32Na33Mg34Al35Si36P37S38Cl39Ar40K41Ca42Sc43Ti44V45Cr46Mn47Fe48Co49Ni
2231F32Ne33Na34Mg35Al36Si37P38S39Cl40Ar41K42Ca43Sc44Ti45V46Cr47Mn48Fe49Co50Ni
2333Ne34Na35Mg36Al37Si38P39S40Cl41Ar42K43Ca44Sc45Ti46V47Cr48Mn49Fe50Co51Ni
2434Ne35Na36Mg37Al38Si39P40S41Cl42Ar43K44Ca45Sc46Ti47V48Cr49Mn50Fe51Co52Ni53Cu54Zn
2536Na37Mg38Al39Si40P41S42Cl43Ar44K45Ca46Sc47Ti48V49Cr50Mn51Fe52Co53Ni54Cu55Zn
2637Na38Mg39Al40Si41P42S43Cl44Ar45K46Ca47Sc48Ti49V50Cr51Mn52Fe53Co54Ni55Cu56Zn
2739Mg40Al41Si42P43S44Cl45Ar46K47Ca48Sc49Ti50V51Cr52Mn53Fe54Co55Ni56Cu57Zn
2840Mg41Al42Si43P44S45Cl46Ar47K48Ca49Sc50Ti51V52Cr53Mn54Fe55Co56Ni57Cu58Zn59Ga60Ge
2942Al43Si44P45S46Cl47Ar48K49Ca50Sc51Ti52V53Cr54Mn55Fe56Co57Ni58Cu59Zn60Ga61Ge62As
3043Al44Si45P46S47Cl48Ar49K50Ca51Sc52Ti53V54Cr55Mn56Fe57Co58Ni59Cu60Zn61Ga62Ge63As
3146P47S48Cl49Ar50K51Ca52Sc53Ti54V55Cr56Mn57Fe58Co59Ni60Cu61Zn62Ga63Ge64As65Se66Br
3248S49Cl50Ar51K52Ca53Sc54Ti55V56Cr57Mn58Fe59Co60Ni61Cu62Zn63Ga64Ge65As66Se67Br
3349S50Cl51Ar52K53Ca54Sc55Ti56V57Cr58Mn59Fe60Co61Ni62Cu63Zn64Ga65Ge66As67Se68Br69Kr
3451Cl52Ar53K54Ca55Sc56Ti57V58Cr59Mn60Fe61Co62Ni63Cu64Zn65Ga66Ge67As68Se69Br70Kr71Rb
3553Ar54K55Ca56Sc57Ti58V59Cr60Mn61Fe62Co63Ni64Cu65Zn66Ga67Ge68As69Se70Br71Kr72Rb73Sr
3655K56Ca57Sc58Ti59V60Cr61Mn62Fe63Co64Ni65Cu66Zn67Ga68Ge69As70Se71Br72Kr73Rb74Sr
3756K57Ca58Sc59Ti60V61Cr62Mn63Fe64Co65Ni66Cu67Zn68Ga69Ge70As71Se72Br73Kr74Rb75Sr76Y

 

Quellen und Hinweise

Eigenschaften der Kalium-Isotope

[1] - NuDat: National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory, based on ENSDF and the Nuclear Wallet Cards.

[2] - G. Audi et. al.: The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties. Nuclear Physics, 2003, DOI 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.

 

Kalium NMR Eigenschaften: 39K-NMR, 40K-NMR und 41K-NMR

[3] - N. J. Stone: Table of nuclear magnetic dipole and electric quadrupole moments. Atomic Data and Nuclear Data Tables, 2005, DOI 10.1016/j.adt.2005.04.001].

[4] - Pekka Pyykkö: Year-2008 nuclear quadrupole moments. Molecular Physics, 2008, DOI 10.1080/00268970802018367.

 

Isotopenhäufigkeiten, Atommassen und Isotopenmassen:

Siehe unter dem jeweiligen Stichwort.

 

Spezielles:

[5] - Magische Neutronenzahl exotischer Kalium-Kerne bestätigt.
Internetchemie News, (2015).


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 02. Januar 2017.







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