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Chlor-Isotope

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



Chlor Isotope

Vom chemischen Element Chlor sind 24 Isotope und einige Kernisomere bekannt. Die einzelnen Nuklide unterscheiden sich in der Anzahl der Neutronen im Atomkern; gemeinsam ist allen Cl-Isotopen die Zahl der Protonen sowie - im ungeladen, neutralen Zustand - der Elektronen: 17.

 

Natürlich auftretende Chlor-Isotope

Die natürlichen Chlorvorkommen setzen sich aus den stabilen Isotopen Chlor-35 und Chlor-37 im Verhältnis 3:1 sowie Spuren (7 × 10-13 Atome auf 1 stabiles Chlor-Atom) des Radioisotops Chlor-36 zusammen; letzteres entsteht überwiegend durch Einwirkung kosmischer Strahlung auf 40Ar und 36Ar und zerfällt radioaktiv mit einer Halbwertszeit von 308000 Jahren zu 36Ar und 36S. 36Cl findet Anwendung bei geologischen Datierungen.

Atommasse ArAnteilHalbwertszeitSpin
Chlor
Isotopengemisch
35,45 u100 %
Isotop 35Cl34,9688527(3) u75,8 %stabil3/2+
Isotop 36Cl35,96830682(4) uSpuren3,013(15) × 105 Jahre2+
Isotop 37Cl36,9659026(4) u24,2 %stabil3/2+

 

Entsprechend der Schwankungen bei der Isotopenzusammensetzung des natürlichen Chlors variiert die Atommasse zwischen 35,446 und 35,457 u.

Alle anderen Chlorisotope sind radioaktiv und zerfallen mit Halbwertszeiten von weniger als 1 Stunde.

 

Isotopentabelle: Chlor

Isotop
Nuklid
ZANNameAtommasse
[Kernmasse]
{Massenüberschuss}
Spin I
(h/2π)
μA-Nuk
123456789
28Cl172811Chlor-2828,02954(64) u
[28,0202143 u]
{27,51633 MeV}
1+
29Cl172912Chlor-2929,01413(20) u
[29,0048043 u]
{13,16201 MeV}
(1/2+)
30Cl173013Chlor-3030,00477(21) u
[29,9954443 u]
{4,44323 MeV}
(3+)
31Cl173114Chlor-3130,992448(4) u
[30,9831223 u]
{-7,03464 MeV}
3/2+31Ar
32Cl173215Chlor-3231,9856846(6) u
[31,9763589 u]
{-13,33471 MeV}
1+1,115(6)32Ar
33Cl173316Chlor-3332,9774520(4) u
[32,9681263 u]
{-21,00333 MeV}
3/2++ 0,7547(3)33Ar
35Ca
34Cl173417Chlor-3433,97376249(5) u
[33,9644368 u]
{-24,44008 MeV}
0+34Ar
35K
34mCl173417Chlor-34m33,97376249(5) u
[33,9644368 u]
{-24,44008 MeV}
3+
35Cl173518Chlor-3534,9688527(3) u
[34,959527 u]
{-29,01352 MeV}
3/2++0,82170(2)35Ar
35S
36K
36Cl173619Chlor-3635,96830682(4) u
[35,9589811 u]
{-29,52201 MeV}
2++1,2849(3)
37Cl173720Chlor-3736,9659026(4) u
[36,9565769 u]
{-31,76152 MeV}
3/2++0,68400(1)37Ar
37S
38Cl173821Chlor-3837,96801042(11) u
[37,9586847 u]
{-29,7981 MeV}
2-2,05(2)38S
38mCl173821Chlor-38m37,96801042(11) u
[37,9586847 u]
{-29,7981 MeV}
5-
39Cl173922Chlor-3938,9680082(19) u
[38,9586825 u]
{-29,80017 MeV}
3/2+39S
40Cl174023Chlor-4039,97042(3) u
[39,9610943 u]
{-27,55359 MeV}
2-40S
41Cl174124Chlor-4140,97068(7) u
[40,9613543 u]
{-27,3114 MeV}
(1/2+)41S
42Cl174225Chlor-4241,97334(6) u
[41,9640143 u]
{-24,83363 MeV}
(2-)42S
43S
43Cl174326Chlor-4342,97406(7) u
[42,9647343 u]
{-24,16295 MeV}
(1/2+)43S
44S
44Cl174427Chlor-4443,97812(15) u
[43,9687943 u]
{-20,38109 MeV}
(2-)(-) 0,5498(4)44S
45Cl174528Chlor-4544,98039(15) u
[44,9710643 u]
{-18,2666 MeV}
(1/2+)
46Cl174629Chlor-4645,98512(22) u
[45,9757943 u]
{-13,86063 MeV}
(2-)
47Cl174730Chlor-4746,98950(43) u
[46,9801743 u]
{-9,78069 MeV}
3/2+
48Cl174831Chlor-4847,99541(54) u
[47,9860843 u]
{-4,27556 MeV}
49Cl174932Chlor-4949,00101(64) u
[48,9916843 u]
{0,94081 MeV}
3/2+
50Cl175033Chlor-5050,00831(64) u
[49,9989843 u]
{7,74072 MeV}
51Cl175134Chlor-5151,01534(75) u
[51,0060143 u]
{14,28912 MeV}
(3/2+)

 

 

IsotopZerfall (radioaktiver Zerfall)AEMehr
HalbwertszeitZerfallsartAnteilEnergieInfo
1101112131415
Cl-28p zu 27SAL
Cl-2920 nsp zu 28SAL
Cl-3030 nsp zu 29SAL
Cl-31190(1) msβ+ zu 31S
β+, p zu 30P
97,6 %
2,4(2) %
11,9769 MeV
5,844 MeV
AL
Cl-32298(1) msEE/β+ zu 32S
ε, p zu 31P
EE, α zu 28Si
99,92 %
0,26 %
0,054 %
12,6804 MeV
3,822 MeV
5,738 MeV
AL
Cl-332,511(4) sEE/β+ zu 33S100 %5,58259 MeVAL
Cl-341,5266(4) sEE/β+ zu 34S100 %5,49163 MeVAL
Cl-34m31,99(3) MinutenEE/β+ zu 34S
Iso zu 34Cl
55,4(6) %
44,6(6) %
5,638 MeV
0,146 MeV
146,36(3) keVAL
Cl-35stabilAL
Cl-363,013(15) × 105 JahreEE/β+ zu 36S
β- zu 36Ar
1,9(1) %
98,1(1) %
1,14214 MeV
0,70955 MeV
AL
Cl-37stabilAL
Cl-3837,230(14) Minutenβ- zu 38Ar100 %4,91662 MeVAL
Cl-38m715(3) msIso zu 38Cl100 %0,671 MeV671,365(8) keVAL
Cl-3956,2(6) Minutenβ- zu 39Ar100 %3,44197 MeVAL
Cl-401,35(2) Minutenβ- zu 40Ar100 %7,48208 MeVAL
Cl-4138,4(8) sβ- zu 41Ar100 %5,76031 MeVAL
Cl-426,8(3) sβ- zu 42Ar100 %9,50968 MeVAL
Cl-433,13(9) sβ- zu 43Ar100 %7,60166 MeVAL
Cl-440,56(11) sβ- zu 44Ar
β-, n zu 43Ar
> 92 %
< 8 %
12,06806 MeV
3,33331 MeV
AL
Cl-45413(25) msβ- zu 45Ar
β-, n zu 44Ar
76(4) %
24(4) %
11,41103 MeV
6,2422 MeV
AL
Cl-46232(2) msβ- zu 46Ar
β-, n zu 45Ar
40(9) %
60(9) %
15,9192 MeV
7,8891 MeV
AL
Cl-47101(6) msβ- zu 47Ar
β-, n zu 46Ar
97 %
< 3 %
15,59(40) MeV
11,92(40) MeV
AL
Cl-48200 nsβ- zu 48Ar?18,00(59) MeVAL
Cl-49170 nsβ- zu 49Ar?18,13(72) MeVAL
Cl-50620 nsβ- ? 50Ar
β-, n,2n,3n ?


AL
Cl-51200 nsβ- ? 51ArAL

 

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 Chlor-Isotops; gegebenenfalls Trivialnamen.
6 - Relative Atommasse des Chlor-Isotops (Isotopenmasse inklusive Elektronen) und in eckigen Klammern die Masse des Atomkerns (Kernmasse, Nuklidmasse ohne Elektronen), jeweils bezogen auf 12C = 12,00000 [2]. Zusätzlich ist der Massenüberschuss (Massenexzess) in MeV angegeben.
7 - Kernspin I, Einheit: h/2π.
8 - Kernmagnetisches Moment μmag.
9 - Ausgangsnuklide: Mögliche, angenommene oder tatsächliche Ausgangs-Nuklide (Mutternuklide, Elternnuklide). Die entsprechenden Zerfalls-Modi sind gegebenenfalls bei den Daten des jeweiligen Ausgangsnuklids zu finden.
10 - Zerfall: Halbwertszeiten des Chlor-Isotops mit a = Jahre; ; d = Tage; h = Stunden; min = Minuten; s = Sekunden.
11 - 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.
12 - Zerfall: Zerfallsanteil in Prozent (%).
13 - Zerfall: Zerfallsenergie; Partikelenergie bezogen auf Zerfallsart.
14 - AE = Anregungsenergie für metastabile Kerne.
15 - Sonstige Informationen und Hinweise: AL = Weitere Niveaus, so genannte Adopted Levels (Verlinkung auf externe Daten [1]).

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 Chlor-Nuklide

Nuklid
Anteil
Spin I
Kernmagnetisches
Moment
μ/μN
Gyromagnetisches
Verhältnis
107 rad T-1 s-1
Quadrupol-
Moment
Q fm-2
Resonanz-
Frequenz
v0 bei 1 T
Relative
Empfindlichkeit
H0 = const.
v0 = const. *
35Cl
75,8 %
3/2+
+0,82170(2)2,624- 8,1124,17650,00472
0,4905
37Cl
24,2 %
3/2+
+0,68400(1)2,1842- 6,3933,47650,00272
0,4083

*) bezogen auf 1H = 1,000

 

Strahlenschutz

Für den Umgang mit den Chlor-Radionukliden gelten gemäß Strahlenschutzverordnung (StrlSchV 2018) unter anderem folgende Werte (Spalten 1 bis 7):

NuklidFreigrenzenHRQ-SchwelleOFKTochternuklideHalbwertszeit
Cl-36106 Bq1 Bq/g20 TBq100 Bq/cm2300000 Jahre
Cl-38105 Bq10 Bq/g0,05 TBq1 Bq/cm237,2 Minuten
Cl-39105 Bq10 Bq/g55,6 Minuten

(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)

 

Kernisobare Nuklide des Chlors

Zu den Chlor-Nukliden isobare Atomkerne befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; Z = Ordnungszahl; A = Nukleonenzahl (Massenzahl).

Z:910111213141516171819202122232425262728
AFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNi
2828F28Ne28Na28Mg28Al28Si28P28S28Cl
2929F29Ne29Na29Mg29Al29Si29P29S29Cl
3030F30Ne30Na30Mg30Al30Si30P30S30Cl30Ar
3131F31Ne31Na31Mg31Al31Si31P31S31Cl31Ar
3232Ne32Na32Mg32Al32Si32P32S32Cl32Ar32K
3333Ne33Na33Mg33Al33Si33P33S33Cl33Ar33K
3434Ne34Na34Mg34Al34Si34P34S34Cl34Ar34K34Ca
3535Na35Mg35Al35Si35P35S35Cl35Ar35K35Ca
3636Na36Mg36Al36Si36P36S36Cl36Ar36K36Ca36Sc
3737Na37Mg37Al37Si37P37S37Cl37Ar37K37Ca37Sc
3838Mg38Al38Si38P38S38Cl38Ar38K38Ca38Sc38Ti
3939Mg39Al39Si39P39S39Cl39Ar39K39Ca39Sc39Ti
4040Mg40Al40Si40P40S40Cl40Ar40K40Ca40Sc40Ti40V
4141Al41Si41P41S41Cl41Ar41K41Ca41Sc41Ti41V41Cr
4242Al42Si42P42S42Cl42Ar42K42Ca42Sc42Ti42V42Cr42Mn
4343Al43Si43P43S43Cl43Ar43K43Ca43Sc43Ti43V43Cr43Mn
4444Si44P44S44Cl44Ar44K44Ca44Sc44Ti44V44Cr44Mn
4545P45S45Cl45Ar45K45Ca45Sc45Ti45V45Cr45Mn45Fe
4646P46S46Cl46Ar46K46Ca46Sc46Ti46V46Cr46Mn46Fe46Co
4747S47Cl47Ar47K47Ca47Sc47Ti47V47Cr47Mn47Fe47Co
4848S48Cl48Ar48K48Ca48Sc48Ti48V48Cr48Mn48Fe48Co48Ni
4949S49Cl49Ar49K49Ca49Sc49Ti49V49Cr49Mn49Fe49Co49Ni
5050Cl50Ar50K50Ca50Sc50Ti50V50Cr50Mn50Fe50Co50Ni
5151Cl51Ar51K51Ca51Sc51Ti51V51Cr51Mn51Fe51Co51Ni

 

Kernisotone Nuklide des Chlors

Die zu den Chlor-Kernen isotonen Nuklide befinden sich in der jeweiligen Tabellenzeile; N = Anzahl der Neutronen.


111213141516171819202122232425262728293031323334
15Be16Be
16B17B18B19B20B21B
17C18C19C20C21C22C
18N19N20N21N22N23N24N25N
19O20O21O22O23O24O25O26O
20F21F22F23F24F25F26F27F28F29F30F31F
21Ne22Ne23Ne24Ne25Ne26Ne27Ne28Ne29Ne30Ne31Ne32Ne33Ne34Ne
22Na23Na24Na25Na26Na27Na28Na29Na30Na31Na32Na33Na34Na35Na36Na37Na38Na39Na
23Mg24Mg25Mg26Mg27Mg28Mg29Mg30Mg31Mg32Mg33Mg34Mg35Mg36Mg37Mg38Mg39Mg40Mg
24Al25Al26Al27Al28Al29Al30Al31Al32Al33Al34Al35Al36Al37Al38Al39Al40Al41Al42Al43Al
25Si26Si27Si28Si29Si30Si31Si32Si33Si34Si35Si36Si37Si38Si39Si40Si41Si42Si43Si44Si
26P27P28P29P30P31P32P33P34P35P36P37P38P39P40P41P42P43P44P45P46P
27S28S29S30S31S32S33S34S35S36S37S38S39S40S41S42S43S44S45S46S47S48S49S
28Cl29Cl30Cl31Cl32Cl33Cl34Cl35Cl36Cl37Cl38Cl39Cl40Cl41Cl42Cl43Cl44Cl45Cl46Cl47Cl48Cl49Cl50Cl51Cl
30Ar31Ar32Ar33Ar34Ar35Ar36Ar37Ar38Ar39Ar40Ar41Ar42Ar43Ar44Ar45Ar46Ar47Ar48Ar49Ar50Ar51Ar52Ar
32K33K34K35K36K37K38K39K40K41K42K43K44K45K46K47K48K49K50K51K52K53K
34Ca35Ca36Ca37Ca38Ca39Ca40Ca41Ca42Ca43Ca44Ca45Ca46Ca47Ca48Ca49Ca50Ca51Ca52Ca53Ca54Ca
36Sc37Sc38Sc39Sc40Sc41Sc42Sc43Sc44Sc45Sc46Sc47Sc48Sc49Sc50Sc51Sc52Sc53Sc54Sc55Sc
38Ti39Ti40Ti41Ti42Ti43Ti44Ti45Ti46Ti47Ti48Ti49Ti50Ti51Ti52Ti53Ti54Ti55Ti56Ti
40V41V42V43V44V45V46V47V48V49V50V51V52V53V54V55V56V57V
41Cr42Cr43Cr44Cr45Cr46Cr47Cr48Cr49Cr50Cr51Cr52Cr53Cr54Cr55Cr56Cr57Cr58Cr
42Mn43Mn44Mn45Mn46Mn47Mn48Mn49Mn50Mn51Mn52Mn53Mn54Mn55Mn56Mn57Mn58Mn59Mn
45Fe46Fe47Fe48Fe49Fe50Fe51Fe52Fe53Fe54Fe55Fe56Fe57Fe58Fe59Fe60Fe
46Co47Co48Co49Co50Co51Co52Co53Co54Co55Co56Co57Co58Co59Co60Co61Co
48Ni49Ni50Ni51Ni52Ni53Ni54Ni55Ni56Ni57Ni58Ni59Ni60Ni61Ni62Ni
53Cu54Cu55Cu56Cu57Cu58Cu59Cu60Cu61Cu62Cu63Cu
54Zn55Zn56Zn57Zn58Zn59Zn60Zn61Zn62Zn63Zn64Zn
59Ga60Ga61Ga62Ga63Ga64Ga65Ga
60Ge61Ge62Ge63Ge64Ge65Ge66Ge
62As63As64As65As66As67As
65Se66Se67Se68Se
66Br67Br68Br69Br
69Kr70Kr
71Rb

 

Literatur und Hinweise

Eigenschaften der Chlor-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.

[3] - Live Chart of Nuclides. Nuclear structure and decay data.

Chlor: Kernmagnetische Eigenschaften - 35Cl-NMR, 37Cl-NMR

[4] - 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.

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

[6] - Pekka Pyykkö: Year-2017 nuclear quadrupole moments. Molecular Physics, (2018), DOI 10.1080/00268976.2018.1426131.

[7] - N. J. Stone: Table of recommended nuclear magnetic dipole moments. IAEA, (2019).

Weitere Quellen:

[8] - Isotopenhäufigkeiten, Atommassen und Isotopenmassen: Siehe unter dem jeweiligen Stichwort.

 


Kategorie: Chemische Elemente

Letzte Änderung am 05.07.2020.



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