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Thorium-Isotope

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



Thorium Isotope

Unter Thorium-Isotope werden alle Atomkerne des chemischen Elements Thorium zusammengefasst; diese bestehen allesamt aus einem Atomkern mit 90 Protonen und im ungeladenen Zustand aus 90 Elektronen. Der Unterschied zwischen den einzelnen Thorium-Isotopen beruht auf der Anzahl der Neutronen im Kern.

Irdische Thorium-Vorkommen bestehen praktisch zu 99,98 % aus dem Nuklid 232Th und zu 0,02 % aus 230Th; daneben finden sich in geringen Spuren und als Zwischenprodukte radioaktiver Zerfallsprozesse die 4 Isotope 227Th, 228Th, 231Th und 234Th.

Thorium-Isotope werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt. In der Kernenergieindustrie werden sie beispielsweise als Brennstoff in sogenannten Thorium-Brennstoffzellen verwendet. In der medizinischen Diagnostik können Thorium-Isotope zur Herstellung von Bildgebungsmitteln verwendet werden. Sie können auch in der Herstellung von Keramiken und Gläsern eingesetzt werden, da sie die Härte und Beständigkeit dieser Materialien erhöhen.

Allerdings ist es wichtig zu beachten, dass alle Thorium-Isotope radioaktiv sind und daher bei der Verwendung und Handhabung entsprechende Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden müssen, um die Gesundheit und Sicherheit von Mensch und Umwelt zu schützen.

Die relative Atommasse wird mit 232,0377(4) u angegeben.

Neu entdeckte bzw. beobachtete Thorium-Isotope: Th-207 (2022).

 

Isotopentabelle: Thorium

Isotop
Nuklid
ZANNameAtommasse
[Kernmasse]
{Massenüberschuss}
Spin I
(h/2π)
μA-Nuk
123456789
207Th90207117Thorium-207207 u
[206,9506342 u]
{0 MeV}
208Th90208118Thorium-208208,01791(4) u
[207,9685442 u]
{16,68306 MeV}
0+
209Th90209119Thorium-209209,01757(15) u
[208,9682042 u]
{16,36635 MeV}
(13/2+)
210Th90210120Thorium-210210,015093(20) u
[209,9657272 u]
{14,05904 MeV}
0+
211Th90211121Thorium-211211,01493(8) u
[210,9655642 u]
{13,90721 MeV}
212Th90212122Thorium-212212,013001(11) u
[211,9636352 u]
{12,11035 MeV}
0+
213Th90213123Thorium-213213,013011(10) u
[212,9636452 u]
{12,11967 MeV}
(5/2-)217U
214Th90214124Thorium-214214,011481(11) u
[213,9621152 u]
{10,69448 MeV}
0+218U
214mTh90214124Thorium-214m214,011481(11) u
[213,9621152 u]
{10,69448 MeV}
(8+)
215Th90215125Thorium-215215,011725(9) u
[214,9623592 u]
{10,92177 MeV}
(1/2-)219U
215mTh90215125Thorium-215m215,011725(9) u
[214,9623592 u]
{10,92177 MeV}
216Th90216126Thorium-216216,011056(13) u
[215,9616902 u]
{10,2986 MeV}
0+
216m1Th90216126Thorium-216m1216,011056(13) u
[215,9616902 u]
{10,2986 MeV}
8+
216m2Th90216126Thorium-216m2216,011056(13) u
[215,9616902 u]
{10,2986 MeV}
11-
216m3Th90216126Thorium-216m3216,011056(13) u
[215,9616902 u]
{10,2986 MeV}
(14+)
217Th90217127Thorium-217217,013103(11) u
[216,9637372 u]
{12,20537 MeV}
(9/2+)
217m1Th90217127Thorium-217m1217,013103(11) u
[216,9637372 u]
{12,20537 MeV}
(15/2-)
218Th90218128Thorium-218218,013276(11) u
[217,9639102 u]
{12,36651 MeV}
0+222U
219Th90219129Thorium-219219,01554(5) u
[218,9661742 u]
{14,47542 MeV}
(9/2+)223U
220Th90220130Thorium-220220,015748(24) u
[219,9663822 u]
{14,66917 MeV}
0+224U
221Th90221131Thorium-221221,018186(9) u
[220,9688202 u]
{16,94015 MeV}
(7/2+)225U
222Th90222132Thorium-222222,018468(13) u
[221,9691022 u]
{17,20283 MeV}
0+226U
223Th90223133Thorium-223223,020812(10) u
[222,9714462 u]
{19,38625 MeV}
(5/2)+227U
224Th90224134Thorium-224224,021464(11) u
[223,9720982 u]
{19,99359 MeV}
0+228U
225Th90225135Thorium-225225,023951(5) u
[224,9745852 u]
{22,31021 MeV}
(3/2+)229U
226Th90226136Thorium-226226,024904(5) u
[225,9755382 u]
{23,19793 MeV}
0+230U
226Ac
226Pa
227Th90227137Thorium-227227,0277026(22) u
[226,9783368 u]
{25,80481 MeV}
(1/2+)231U
227Ac
227Pa
228Th90228138Thorium-228228,0287398(19) u
[227,979374 u]
{26,77095 MeV}
0+232U
228Ac
228Pa
229Th90229139Thorium-229229,0317614(26) u
[228,9823956 u]
{29,58555 MeV}
5/2++ 0,46(4)233U
229Ac
229mTh90229139Thorium-229m229,0317614(26) u
[228,9823956 u]
{29,58555 MeV}
3/2+
230Th90230140Thorium-230230,03313(2) u
[229,9837642 u]
{30,8604 MeV}
0+234U
230Ac
230Pa
231Th90231141Thorium-231231,0363029(13) u
[230,9869371 u]
{33,81593 MeV}
5/2+235U
231Ac
232Th90232142Thorium-232232,03806(2) u
[231,9886942 u]
{35,45266 MeV}
0+236U
232Ac
232Pa
233Th90233143Thorium-233233,0415802(15) u
[232,9922144 u]
{38,73171 MeV}
1/2+233Ac
234Th90234144Thorium-234234,0435999(28) u
[233,9942341 u]
{40,61305 MeV}
0+238U
234Ac
235Th90235145Thorium-235235,047255(14) u
[234,9978892 u]
{44,01775 MeV}
(1/2+)
236Th90236146Thorium-236236,049657(15) u
[236,0002912 u]
{46,2552 MeV}
0+
237Th90237147Thorium-237237,053629(17) u
[237,0042632 u]
{49,95509 MeV}
(5/2+)
238Th90238148Thorium-238238,05639(30) u
[238,0070242 u]
{52,52695 MeV}
0+

 

 

IsotopZerfall (radioaktiver Zerfall)AEMehr
HalbwertszeitZerfallsartAnteilEnergieInfo
1101112131415
Th-2070,0097 sα zu 203Ra8,167(21) MeVAL
Th-2081,7 msα zu 204Ra100 %8,20(3) MeVAL
Th-2092,5 msα zu 205Ra8,10(14) MeVAL
Th-2101,6(4) msα zu 206Ra
EE/β+ zu 210Ac
99 %
ca. 1 %
8,069(6) MeV
5,27(6) MeV
AL
Th-21137 msα zu 207Ra
&epsilon zu 211Ac
?
?
7,94(5) MeV
6,71(9) MeV
AL
Th-21231,7(13) msα zu 208Ra
EE/β+ zu 212Ac
ca. 99,7 %
ca. 0,3 %
7,958(5) MeV
4,83(5) MeV
AL
Th-213144(21) msα zu 209Ra≤ 100 %7,837(7) MeVAL
Th-21487(10) msα zu 210Ra100 %7,827(5) MeVAL
Th-214m1,24(12) μsIso zu 214Th100 %2181,0(27) keV
Th-2151,2(2) sα zu 211Ra100 %7,665(4) MeVAL
Th-215m0,77(6) μsIso zu 215Th100 %1421,3+x keV
Th-21626,0(2) msα zu 212Ra≤ 100 %8,072(4) MeVAL
Th-216m1134(4) μsα zu 212Ra2,8(9) %2040(9) keV
Th-216m20,58(3) μs2646,8(1) keV
Th-216m30,74(7) μs3681,4(7) keV
Th-2170,252(4) msα zu 213Ra100 %9,435(4) MeVAL
Th-217m10,141(50) msIso zu 217Th100 %673,3(1) keVAL
Th-218117(9) nsα zu 214Ra100 %9,849(9) MeVAL
Th-2191,05(3) μsα zu 215Ra100 %9,51(5) MeVAL
Th-2209,7(6) μsα zu 216Ra
EE zu 220Ac
≤ 100 %
<< 1 %
8,953(20) MeV
0,925(23) MeV
AL
Th-2211,74(3) msα zu 217Ra100 %8,626(4) MeVAL
Th-2222,24(3) msα zu 218Ra100 %8,127(5) MeVAL
Th-2230,60(2) sα zu 219Ra100 %7,567(4) MeVAL
Th-2241,04(2) sα zu 220Ra100 %7,299(6) MeVAL
Th-2258,75(4) Minutenα zu 221Ra
EE zu 225Ac
ca. 90 %
ca. 10 %
6,9214(21) MeV
0,637(7) MeV
AL
Th-22630,57(10) Minutenα zu 222Ra100 %6,4525(10) MeVAL
Th-22718,697(7) dα zu 223Ra100 %6,1466(1) MeVAL
Th-2281,9116(16) Jahreα zu 224Ra100 %5,52015(22) MeVAL
Th-2297880(120) Jahreα zu 225Ra100 %5,1676(10) MeVAL
Th-229m7(1) μsIso zu 229Th0,00810(17) keV
Th-2307,54(3) × 104 Jahreα zu 226Ra
SZ div
CZ zu 24Ne
ca. 100 %
<< 1 %
<< 1 %
4,7698(15) MeV

AL
Th-23125,52(1) Stundenα zu 227Ra
β- zu 231Pa
<< 1 %
>> 99 %
4,2133(15) MeV
0,3915(15) MeV
AL
Th-2321,40(1) × 1010 Jahreα zu 228Ra
SF div
> 99 %
<< 1 %
4,0816(14) MeV
AL
Th-23321,83(4) Minutenβ- zu 233Pa100 %1,2422(11) MeVAL
Th-23424,10(3) Tageβ- zu 234Pa100 %0,274(3) MeVAL
Th-2357,2(1) Minutenβ- zu 235Pa100 %1,729(19) MeVAL
Th-23637,3(15) Minutenβ- zu 236Pa100 %0,921(20) MeVAL
Th-2374,8(5) Minutenβ- zu 237Pa100 %2,427(21) MeVAL
Th-2389,4(20) Minutenβ- zu 238Pa100 %1,63(28) MeVAL

 

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 Thorium-Isotops; gegebenenfalls Trivialnamen.
6 - Relative Atommasse des Thorium-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 Thorium-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 Thorium-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. *
229Th

5/2+
+ 0,46(4)0,40311,0(6)1,400,00042
0,3843

*) bezogen auf 1H = 1,000

 

Strahlenschutz

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

NuklidFreigrenzenHRQ-SchwelleOFKTochternuklideHalbwertszeit
Th-226+107 Bq1000 Bq/g10 Bq cm-2Ra-222, Rn-218, Po-21430,6 Minuten
Th-227104 Bq10 Bq/g0,1 Bq cm-218,7 Tage
Th-228+104 Bq0,1 Bq/g0,04 TBq0,1 Bq cm-2Ra-224, Rn-220, Po-216,
Pb-212, Bi-212, Tl-208,
Po-212
1,9 Jahre
Th-229+103 Bq0,1 Bq/g0,01 TBq0,1 Bq cm-2Ra-225, Ac-225, Fr-221,
At-217, Bi-213, Tl-209,
Po-213, Pb-209
7300 Jahre
Th-230104 Bq0,1 Bq/g0,1 Bq cm-275000 Jahre
Th-231107 Bq1000 Bq/g10 TBq100 Bq cm-225,5 Stunden
Th-232104 Bq10 Bq/g0,1 Bq cm-21,4 × 1010 Jahre
Th234+105 Bq100 Bq/g2 TBq100 Bq cm-2Pa-234m, Pa-23424,1 Tage

(HRQ = Hochradioaktive Quellen; OFK = Oberflächenkontamination)

 

Kernisobare Nuklide des Thoriums

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

Z:7980818283848586878889909192939495969798
AAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCf
208208Au208Hg208Tl208Pb208Bi208Po208At208Rn208Fr208Ra208Ac208Th
209209Au209Hg209Tl209Pb209Bi209Po209At209Rn209Fr209Ra209Ac209Th
210210Au210Hg210Tl210Pb210Bi210Po210At210Rn210Fr210Ra210Ac210Th
211211Hg211Tl211Pb211Bi211Po211At211Rn211Fr211Ra211Ac211Th
212212Hg212Tl212Pb212Bi212Po212At212Rn212Fr212Ra212Ac212Th212Pa
213213Hg213Tl213Pb213Bi213Po213At213Rn213Fr213Ra213Ac213Th213Pa
214214Hg214Tl214Pb214Bi214Po214At214Rn214Fr214Ra214Ac214Th214Pa
215215Hg215Tl215Pb215Bi215Po215At215Rn215Fr215Ra215Ac215Th215Pa
216216Hg216Tl216Pb216Bi216Po216At216Rn216Fr216Ra216Ac216Th216Pa
217217Tl217Pb217Bi217Po217At217Rn217Fr217Ra217Ac217Th217Pa217U
218218Pb218Bi218Po218At218Rn218Fr218Ra218Ac218Th218Pa218U
219219Pb219Bi219Po219At219Rn219Fr219Ra219Ac219Th219Pa219U
220220Pb220Bi220Po220At220Rn220Fr220Ra220Ac220Th220Pa220U
221221Bi221Po221At221Rn221Fr221Ra221Ac221Th221Pa221U
222222Po222At222Rn222Fr222Ra222Ac222Th222Pa222U
223223Po223At223Rn223Fr223Ra223Ac223Th223Pa223U
224224Po224At224Rn224Fr224Ra224Ac224Th224Pa224U
225225Po225At225Rn225Fr225Ra225Ac225Th225Pa225U225Np
226226Po226At226Rn226Fr226Ra226Ac226Th226Pa226U226Np
227227Po227At227Rn227Fr227Ra227Ac227Th227Pa227U227Np
228228At228Rn228Fr228Ra228Ac228Th228Pa228U228Np228Pu
229229At229Rn229Fr229Ra229Ac229Th229Pa229U229Np229Pu
230230Rn230Fr230Ra230Ac230Th230Pa230U230Np230Pu230Am
231231Fr231Ra231Ac231Th231Pa231U231Np231Pu231Am
232232Fr232Ra232Ac232Th232Pa232U232Np232Pu232Am232Cm
233233Ra233Ac233Th233Pa233U233Np233Pu233Am233Cm233Bk
234234Ra234Ac234Th234Pa234U234Np234Pu234Am234Cm234Bk
235235Ac235Th235Pa235U235Np235Pu235Am235Cm235Bk
236236Ac236Th236Pa236U236Np236Pu236Am236Cm236Bk
237237Th237Pa237U237Np237Pu237Am237Cm237Bk237Cf
238238Th238Pa238U238Np238Pu238Am238Cm238Bk238Cf

 

Kernisotone Nuklide des Thoriums

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


118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148
191Ta192Ta
192W193W194W
193Re194Re195Re
194Os195Os196Os197Os198Os199Os200Os
195Ir196Ir197Ir198Ir199Ir200Ir201Ir202Ir
196Pt197Pt198Pt199Pt200Pt201Pt202Pt203Pt204Pt205Pt
197Au198Au199Au200Au201Au202Au203Au204Au205Au206Au207Au208Au209Au210Au
198Hg199Hg200Hg201Hg202Hg203Hg204Hg205Hg206Hg207Hg208Hg209Hg210Hg211Hg212Hg213Hg214Hg215Hg216Hg
199Tl200Tl201Tl202Tl203Tl204Tl205Tl206Tl207Tl208Tl209Tl210Tl211Tl212Tl213Tl214Tl215Tl216Tl217Tl
200Pb201Pb202Pb203Pb204Pb205Pb206Pb207Pb208Pb209Pb210Pb211Pb212Pb213Pb214Pb215Pb216Pb217Pb218Pb219Pb220Pb
201Bi202Bi203Bi204Bi205Bi206Bi207Bi208Bi209Bi210Bi211Bi212Bi213Bi214Bi215Bi216Bi217Bi218Bi219Bi220Bi221Bi
202Po203Po204Po205Po206Po207Po208Po209Po210Po211Po212Po213Po214Po215Po216Po217Po218Po219Po220Po221Po222Po223Po224Po225Po226Po227Po
203At204At205At206At207At208At209At210At211At212At213At214At215At216At217At218At219At220At221At222At223At224At225At226At227At228At229At
204Rn205Rn206Rn207Rn208Rn209Rn210Rn211Rn212Rn213Rn214Rn215Rn216Rn217Rn218Rn219Rn220Rn221Rn222Rn223Rn224Rn225Rn226Rn227Rn228Rn229Rn230Rn
205Fr206Fr207Fr208Fr209Fr210Fr211Fr212Fr213Fr214Fr215Fr216Fr217Fr218Fr219Fr220Fr221Fr222Fr223Fr224Fr225Fr226Fr227Fr228Fr229Fr230Fr231Fr232Fr
206Ra207Ra208Ra209Ra210Ra211Ra212Ra213Ra214Ra215Ra216Ra217Ra218Ra219Ra220Ra221Ra222Ra223Ra224Ra225Ra226Ra227Ra228Ra229Ra230Ra231Ra232Ra233Ra234Ra
207Ac208Ac209Ac210Ac211Ac212Ac213Ac214Ac215Ac216Ac217Ac218Ac219Ac220Ac221Ac222Ac223Ac224Ac225Ac226Ac227Ac228Ac229Ac230Ac231Ac232Ac233Ac234Ac235Ac236Ac
208Th209Th210Th211Th212Th213Th214Th215Th216Th217Th218Th219Th220Th221Th222Th223Th224Th225Th226Th227Th228Th229Th230Th231Th232Th233Th234Th235Th236Th237Th238Th
212Pa213Pa214Pa215Pa216Pa217Pa218Pa219Pa220Pa221Pa222Pa223Pa224Pa225Pa226Pa227Pa228Pa229Pa230Pa231Pa232Pa233Pa234Pa235Pa236Pa237Pa238Pa239Pa
216U217U218U219U220U221U222U223U224U225U226U227U228U229U230U231U232U233U234U235U236U237U238U239U240U
219Np225Np226Np227Np228Np229Np230Np231Np232Np233Np234Np235Np236Np237Np238Np239Np240Np241Np
228Pu229Pu230Pu231Pu232Pu233Pu234Pu235Pu236Pu237Pu238Pu239Pu240Pu241Pu242Pu
223Am229Am230Am231Am232Am233Am234Am235Am236Am237Am238Am239Am240Am241Am242Am243Am
232Cm233Cm234Cm235Cm236Cm237Cm238Cm239Cm240Cm241Cm242Cm243Cm244Cm
233Bk234Bk235Bk236Bk237Bk238Bk239Bk240Bk241Bk242Bk243Bk244Bk245Bk
237Cf238Cf239Cf240Cf241Cf242Cf243Cf244Cf245Cf246Cf
240Es241Es242Es243Es244Es245Es246Es247Es
241Fm242Fm243Fm244Fm245Fm246Fm247Fm248Fm
244Md245Md246Md247Md248Md249Md
250No

 

Literatur und Hinweise

Eigenschaften der Thorium-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.

Thorium: Kernmagnetische Eigenschaften - 229Th-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.

[9] - C. Fry, M. Thoennessen:
Discovery of actinium, thorium, protactinium, and uranium isotopes.
In: Atomic Data and Nuclear Data Tables, (2013), DOI 10.1016/j.adt.2012.03.002.

 


Kategorie: Chemische Elemente

Letzte Änderung am 16.12.2022.


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