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Gallium-Isotope

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




Gallium-Isotope

Unter Gallium-Isotope werden alle Atomkerne des chemischen Elements Gallium zusammengefasst; diese bestehen aus einem Atomkern mit 31 Protonen und im ungeladenen Zustand aus 31 Elektronen. Der Unterschied zwischen den einzelnen Gallium-Isotopen liegt in der Anzahl der Neutronen im Kern begründet.

 

Natürliche Vorkommen des chemischen Grundstoffs Gallium setzten sich aus den stabilen Isotopen Ga-69 und Ga-61 zusammen. Darüber hinaus sind 26 Radioisotope bekannt.

Die nachfolgende Tabelle gibt Auskunft über die natürliche Isotopenzusammensetzung des Galliums:

 

Natürliches Gallium
Isotopengemisch:
Ga-Isotop 69GaGa-Isotop 71Ga
Atommasse [u]:69,723(1)68,925574(8)70,924703(6)
Halbwertszeit:stabilstabil
Anteile:100 %60,108(50) %39,892(50) %

 

Die radioaktiven Galliumnuklide Ga-67 und insbesondere Ga-68 werden in der Nuklearmedizin als Radiodiagnostika eingesetzt: PET-Diagnostik (Positronen-Emissions-Tomographie), Peptiddiagnostika. Besonders Gallium-68 steht zur Zeit im Interesse der Forschung, da es sich kostengünstig ohne Cyclotron durch Protonenbestrahlung aus dem stabilen Gallium-69 erzeugen läßt.

 

Isotopentabelle: Gallium

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
60Ga316029Gallium-6059,957290(210)70(13) msε zu
β+, p zu
β+, α zu
98,4(7) %
1,6(7) %
< 0,023(20) %
(2+)AL
61Ga316130Gallium-6160,949448677(56449)0,15(3) sε zu 61Zn100 %9,255 MeV3/2-AL 61Ge
62Ga316231Gallium-6261,944190298(754)116,121(21) msε zu 62Zn
ε, p; zu 61Cu
0+AL
63Ga316332Gallium-6362,939294195(1400)32,4(5) sε zu 63Zn100 %5,6659 MeV3/2-AL
64Ga316433Gallium-6463,936839641(1569)2,627(12) minε zu 64Zn100 %7,17017 MeV0+AL 64Ge
65Ga316534Gallium-6564,932734691(883)15,2(2) minε zu 65Zn100 %3,25445 MeV3/2-AL 65Ge
66Ga316635Gallium-6665,931589444(3355)9,49(3) hε zu 66Zn100 %5,175 MeV0+AL 66Ge
67Ga316736Gallium-6766,928202574(1305)3,2617(5) dEE zu 67Zn100 %1,00115 MeV3/2-+ 1,8507(3)AL 67Ge
68Ga316837Gallium-6867,927980528(1618)67,71(8) minε zu 68Zn100 %2,921 MeV1+0,01175(5)AL 68Ge
69Ga316938Gallium-6968,925574(8)stabil3/2-+ 2,01659(4)AL 69Ge
69Zn
70Ga317039Gallium-7069,926021987(1296)21,14(3) minε zu 70Zn
β- zu 70Ge
0,41(6) %
99,59(6) %
1+AL 70Ge
70Zn
71Ga317140Gallium-7170,924703(6)stabil3/2-+ 2,562266(18)AL 71Ge
71Zn
72Ga317241Gallium-7271,926367481(882)14,10(2) hβ- zu 72Ge100 %3,997410 MeV3-- 0,13224(2)AL 72Zn
73Ga317342Gallium-7372,925174682(1800)4,86(3) hβ- zu 73Ge100 %1,597948 MeV3/2-AL 73Zn
74Ga317443Gallium-7473,926945762(4000)8,12(12) minβ- zu 74Ge100 %5,372601 MeV(3-)AL 74Zn
74mGa317443Gallium-74m73,926945762(4000)9,5(10) sIso zu 74Ga
β- zu 74Ge
75(25) %
< 50 %
059,571(14) keVAL
75Ga317544Gallium-7574,926500246(2600)126(2) sβ- zu 75Ge100 %3,391595 MeV(3/2)-AL 75Zn
76Ga317645Gallium-7675,928827626(2100)32,6(6) sβ- zu 76Ge100 %6,916222 MeV(2+,3+)AL 76Zn
77Ga317746Gallium-7776,929154300(2600)13,2(2) sβ- zu 77Ge100 %5,221528 MeV3/2(-)AL 77Zn
78Ga317847Gallium-7877,931608846(2043)5,09(5) sβ- zu 78Ge100 %8,156076 MeV(3+)AL 78Zn
79Zn
79Ga317948Gallium-7978,932852304(2005)2,847(3) sβ- zu 79Ge
β-, n zu 78Ge
99,911 %
0,089 %
(3/2-)AL 79Zn
80Zn
80Ga318049Gallium-8079,936420778(3104)1,676(14) sβ- zu 80Ge
β-, n zu 79Ge
99,11 %
0,89 %
(3)AL 80Zn
81Zn
81Ga318150Gallium-8180,938133846(3504)1,217(5) sβ- zu 81Ge
β-, n zu 80Ge
88,1 %
11,9 %
(5/2-)AL
82Ga318251Gallium-8281,943176536(2605)0,599(2) sβ- zu 82Ge
β-, n zu 81Ge
80,2 %
19,8 %
(1,2,3)AL
83Ga318352Gallium-8382,947120304(2805)308,1(10) msβ- zu 83Ge
β-, n zu 82Ge
37,2 %
62,8 %
AL
84Ga318453Gallium-8483,952460(430)0,085(10) sβ- zu 84Ge
β-, n zu 83Ge
30 %
70 %
(0-)AL
85Ga318554Gallium-8584,956810(540)> 150 nsβ- ?(3/2-)AL
86Ga318655Gallium-8685,963010(750)> 150 nsβ- ?
β-, n ?
AL
87Ga318756Gallium-87[87]> 634 nsAL

 

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 Gallium-Isotops.
6 - Relative Nuklidmasse bzw. Atomgewicht des Gallium-Nuklids bezogen auf 12C = 12,00000 [2].
7 - Zerfall: Halbwertszeiten des Gallium-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 Gallium-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.
69Ga60,108(50) %3/2-+ 2,01659(4)6,4389+ 16,810,24780,069711,2035
71Ga39,892(50) %3/2-+ 2,562266(18)8,1812+ 10,40(8)13,02080,143001,5291

 

Strahlenschutz

Für den Umgang mit den Radionukliden des Galliums 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
65GaGa-65105 Bq10 Bq/g15,0 Minuten
66GaGa-66105 Bq10 Bq/g9,4 Stunden
67GaGa-67106 Bq100 Bq/gGruppe 3 - mittel78,3 Stunden
68GaGa-68105 Bq10 Bq/gGruppe 4 - niedrig68,3 Stunden
70GaGa-70106 Bq1000 Bq/gGruppe 4 - niedrig21,2 Minuten
72GaGa-72105 Bq10 Bq/g4 × 109 Bq1 Bq/cm2Gruppe 3 - mittel14,1 Stunden
73GaGa-73106 Bq100 Bq/g4,9 Stunden

(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)

 

Kernisobare Nuklide des Galliums

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

 

Z:212223242526272829303132333435363738394041424344
AScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRu
5959Sc59Ti59V59Cr59Mn59Fe59Co59Ni59Cu59Zn59Ga
6060Sc60Ti60V60Cr60Mn60Fe60Co60Ni60Cu60Zn60Ga60Ge
6161Sc61Ti61V61Cr61Mn61Fe61Co61Ni61Cu61Zn61Ga61Ge
6262Ti62V62Cr62Mn62Fe62Co62Ni62Cu62Zn62Ga62Ge62As
6363Ti63V63Cr63Mn63Fe63Co63Ni63Cu63Zn63Ga63Ge63As
6464V64Cr64Mn64Fe64Co64Ni64Cu64Zn64Ga64Ge64As
6565V65Cr65Mn65Fe65Co65Ni65Cu65Zn65Ga65Ge65As65Se
6666V66Cr66Mn66Fe66Co66Ni66Cu66Zn66Ga66Ge66As66Se66Br
6767Cr67Mn67Fe67Co67Ni67Cu67Zn67Ga67Ge67As67Se67Br
6868Cr68Mn68Fe68Co68Ni68Cu68Zn68Ga68Ge68As68Se68Br
6969Mn69Fe69Co69Ni69Cu69Zn69Ga69Ge69As69Se69Br69Kr
7070Fe70Co70Ni70Cu70Zn70Ga70Ge70As70Se70Br70Kr
7171Fe71Co71Ni71Cu71Zn71Ga71Ge71As71Se71Br71Kr71Rb
7272Fe72Co72Ni72Cu72Zn72Ga72Ge72As72Se72Br72Kr72Rb
7373Co73Ni73Cu73Zn73Ga73Ge73As73Se73Br73Kr73Rb73Sr
7474Co74Ni74Cu74Zn74Ga74Ge74As74Se74Br74Kr74Rb74Sr
7575Co75Ni75Cu75Zn75Ga75Ge75As75Se75Br75Kr75Rb75Sr
7676Co76Ni76Cu76Zn76Ga76Ge76As76Se76Br76Kr76Rb76Sr76Y
7777Ni77Cu77Zn77Ga77Ge77As77Se77Br77Kr77Rb77Sr77Y
7878Ni78Cu78Zn78Ga78Ge78As78Se78Br78Kr78Rb78Sr78Y78Zr
7979Cu79Zn79Ga79Ge79As79Se79Br79Kr79Rb79Sr79Y79Zr
8080Cu80Zn80Ga80Ge80As80Se80Br80Kr80Rb80Sr80Y80Zr
8181Cu81Zn81Ga81Ge81As81Se81Br81Kr81Rb81Sr81Y81Zr81Nb
8282Cu82Zn82Ga82Ge82As82Se82Br82Kr82Rb82Sr82Y82Zr82Nb
8383Zn83Ga83Ge83As83Se83Br83Kr83Rb83Sr83Y83Zr83Nb83Mo
8484Zn84Ga84Ge84As84Se84Br84Kr84Rb84Sr84Y84Zr84Nb84Mo
8585Ga85Ge85As85Se85Br85Kr85Rb85Sr85Y85Zr85Nb85Mo85Tc
8686Ga86Ge86As86Se86Br86Kr86Rb86Sr86Y86Zr86Nb86Mo86Tc
8787Ga87Ge87As87Se87Br87Kr87Rb87Sr87Y87Zr87Nb87Mo87Tc87Ru

 

Kernisotone Nuklide des Galliums

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

Z:12131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354
NMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
2840Mg41Al42Si43P44S45Cl46Ar47K48Ca49Sc50Ti51V52Cr53Mn54Fe55Co56Ni57Cu58Zn59Ga60Ge
2942Al43Si44P45S46Cl47Ar48K49Ca50Sc51Ti52V53Cr54Mn55Fe56Co57Ni58Cu59Zn60Ga61Ge62As
3043Al44Si45P46S47Cl48Ar49K50Ca51Sc52Ti53V54Cr55Mn56Fe57Co58Ni59Cu60Zn61Ga62Ge63As
3146P47S48Cl49Ar50K51Ca52Sc53Ti54V55Cr56Mn57Fe58Co59Ni60Cu61Zn62Ga63Ge64As65Se66Br
3248S49Cl50Ar51K52Ca53Sc54Ti55V56Cr57Mn58Fe59Co60Ni61Cu62Zn63Ga64Ge65As66Se67Br
3349S50Cl51Ar52K53Ca54Sc55Ti56V57Cr58Mn59Fe60Co61Ni62Cu63Zn64Ga65Ge66As67Se68Br69Kr
3451Cl52Ar53K54Ca55Sc56Ti57V58Cr59Mn60Fe61Co62Ni63Cu64Zn65Ga66Ge67As68Se69Br70Kr71Rb
3553Ar54K55Ca56Sc57Ti58V59Cr60Mn61Fe62Co63Ni64Cu65Zn66Ga67Ge68As69Se70Br71Kr72Rb73Sr
3655K56Ca57Sc58Ti59V60Cr61Mn62Fe63Co64Ni65Cu66Zn67Ga68Ge69As70Se71Br72Kr73Rb74Sr
3756K57Ca58Sc59Ti60V61Cr62Mn63Fe64Co65Ni66Cu67Zn68Ga69Ge70As71Se72Br73Kr74Rb75Sr76Y
3858Ca59Sc60Ti61V62Cr63Mn64Fe65Co66Ni67Cu68Zn69Ga70Ge71As72Se73Br74Kr75Rb76Sr77Y78Zr
3960Sc61Ti62V63Cr64Mn65Fe66Co67Ni68Cu69Zn70Ga71Ge72As73Se74Br75Kr76Rb77Sr78Y79Zr
4061Sc62Ti63V64Cr65Mn66Fe67Co68Ni69Cu70Zn71Ga72Ge73As74Se75Br76Kr77Rb78Sr79Y80Zr81Nb
4163Ti64V65Cr66Mn67Fe68Co69Ni70Cu71Zn72Ga73Ge74As75Se76Br77Kr78Rb79Sr80Y81Zr82Nb83Mo
4265V66Cr67Mn68Fe69Co70Ni71Cu72Zn73Ga74Ge75As76Se77Br78Kr79Rb80Sr81Y82Zr83Nb84Mo85Tc
4366V67Cr68Mn69Fe70Co71Ni72Cu73Zn74Ga75Ge76As77Se78Br79Kr80Rb81Sr82Y83Zr84Nb85Mo86Tc87Ru
4468Cr69Mn70Fe71Co72Ni73Cu74Zn75Ga76Ge77As78Se79Br80Kr81Rb82Sr83Y84Zr85Nb86Mo87Tc88Ru89Rh
4571Fe72Co73Ni74Cu75Zn76Ga77Ge78As79Se80Br81Kr82Rb83Sr84Y85Zr86Nb87Mo88Tc89Ru90Rh91Pd
4672Fe73Co74Ni75Cu76Zn77Ga78Ge79As80Se81Br82Kr83Rb84Sr85Y86Zr87Nb88Mo89Tc90Ru91Rh92Pd93Ag
4774Co75Ni76Cu77Zn78Ga79Ge80As81Se82Br83Kr84Rb85Sr86Y87Zr88Nb89Mo90Tc91Ru92Rh93Pd94Ag95Cd
4875Co76Ni77Cu78Zn79Ga80Ge81As82Se83Br84Kr85Rb86Sr87Y88Zr89Nb90Mo91Tc92Ru93Rh94Pd95Ag96Cd97In
4976Co77Ni78Cu79Zn80Ga81Ge82As83Se84Br85Kr86Rb87Sr88Y89Zr90Nb91Mo92Tc93Ru94Rh95Pd96Ag97Cd98In99Sn
5078Ni79Cu80Zn81Ga82Ge83As84Se85Br86Kr87Rb88Sr89Y90Zr91Nb92Mo93Tc94Ru95Rh96Pd97Ag98Cd99In100Sn
5180Cu81Zn82Ga83Ge84As85Se86Br87Kr88Rb89Sr90Y91Zr92Nb93Mo94Tc95Ru96Rh97Pd98Ag99Cd100In101Sn
5281Cu82Zn83Ga84Ge85As86Se87Br88Kr89Rb90Sr91Y92Zr93Nb94Mo95Tc96Ru97Rh98Pd99Ag100Cd101In102Sn103Sb
5382Cu83Zn84Ga85Ge86As87Se88Br89Kr90Rb91Sr92Y93Zr94Nb95Mo96Tc97Ru98Rh99Pd100Ag101Cd102In103Sn104Sb105Te
5484Zn85Ga86Ge87As88Se89Br90Kr91Rb92Sr93Y94Zr95Nb96Mo97Tc98Ru99Rh100Pd101Ag102Cd103In104Sn105Sb106Te
5586Ga87Ge88As89Se90Br91Kr92Rb93Sr94Y95Zr96Nb97Mo98Tc99Ru100Rh101Pd102Ag103Cd104In105Sn106Sb107Te108I109Xe
5687Ga88Ge89As90Se91Br92Kr93Rb94Sr95Y96Zr97Nb98Mo99Tc100Ru101Rh102Pd103Ag104Cd105In106Sn107Sb108Te109I110Xe

 

Quellen und Hinweise

Eigenschaften der Gallium-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.

Gallium NMR Eigenschaften: 71Ga-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.

[5] Isotopenhäufigkeiten, Atommassen und Isotopenmassen:

Siehe unter dem jeweiligen Stichwort.

Spezielles:

[6] - Johannes Notni:
Mit Gallium-68 in ein neues Zeitalter? Positronenemissionstomographie mit Gallium-68 könnte zu einer wichtigen Alternative zur γ-Szintigraphie mit Technetium-99m avancieren.
''Nachrichten aus der Chemie'', (2012), DOI 10.1002/nadc.201290233.

[7] - J.L. Gross, M. Thoennessen:
Discovery of gallium, germanium, lutetium, and hafnium isotopes.
Atomic Data and Nuclear Data Tables, (2012), DOI 10.1016/j.adt.2011.09.004.

 


Kategorie: Chemische Elemente

Aktualisiert am 13. Dezember 2017.



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