Ac-227

227	Ac
89	Ac

Actinium-227 ist das Radioisotop des Elements Actinium, dessen Atomkern neben den elementspezifischen 89 Protonen 138 Neutronen aufweist, woraus die Massenzahl ²²⁷Ac resultiert.

Actinium ist auf Grund der kurzen Halbwertszeit von etwa 21,8 Jahren ein seltenes, radioaktives Element, deren natürliche Vorkommen sich in der Regel auf dieses Isotop beziehen. Ebenso wird die Massenzahl des Actiniums-227 in wissenschaftlichen Tabellen und im Periodensystem mit [227] angegeben, da es sich um das stabilste Ac-Nuklid handelt.

²²⁷Ac tritt in der Natur hauptsächlich als Zwischenprodukt in den Zerfallsreihen von Uran und Thorium auf. In praktischer Hinsicht kann es als Strahlungsqeulle zum Beispiel für industrielle oder auch medizinische Anwendungen eingesetzt werden. Die hierfür benötigen Mengen werden allerdings künstlich hergestellt: Entweder in Brutreaktoren oder in einem Zyklotron.

Siehe auch: Übersicht über die Actinium-Isotope.

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Actinium-227, Ac-227Namen:ActiniumEnglische Bezeichnung:Actinium-227Symbol:²²⁷AcMassenzahl A:227Kernladungszahl Z:89 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:138Isotopenmasse:227,0277507(21) u (Atommasse)Nuklidmasse:226,9789333 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:25,84961 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:1,864435556 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:1736,7105338 MeV (pro Atomkern)
7,6507072 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)Separationsenergie:S_N = 6,531(3) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
S_P = 5,1072(22) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)Wirkungsquerschnitt:σ(n,γ) = 880(70) barn (thermischer Neutroneneinfangquerschnitt)Halbwertszeit:21,772(3) JahreZerfallskonstante λ:1,009533019919 × 10^-9 s^-1Spezifische Aktivität α:2678215880490,3 Bq g^-1
72,384212986224 Ci g^-1Kernspin:3/2-Kernmagnetisches Moment:μ(μ_N) = + 1,1(1)Entdeckungsjahr:1902

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 21,772(3) Jahre bzw. 6,86601792 × 10⁸ Sekunden s.

Zerfall	Produkt	Anteil	Zerfallsenergie	γ-Energie (Intensität)
α zu	²²³Fr	1,3800(36) %	5,04227(14) MeV
β^- zu	²²⁷Th	98,6200(36) %	0,0448(8) MeV

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: ²³¹Pa, ²²⁷Ra.

Natürliches Vorkommen

Vergleich der natürlichen Actinium-Isotope inklusive Isotopenhäufigkeit (Stoffmengenanteil am Isotopengemisch in Prozent):

	Atommasse A_r	Anteil	Halbwertszeit	Spin
Actinium Isotopengemisch	227,027752408 u	100 %
Isotop ²²⁷Ac	227,0277507(21) u	100 %	21,772(3) Jahre	3/2-

NMR-Daten

Nuklearmagnetische Eigenschaften und Daten für das NMR-aktive Nuklid ²²⁷Ac.

Bezeichnung:²²⁷Ac-NMRAnteil:100 %Kernspin:3/2-Kernmagnetisches Moment
μ/μ_N:+ 1,1(1)Gyromagnetisches Verhältnis γ:3,5 · 10⁷ rad T^-1 s^-1Nuklearer g-Faktor:g_l = 0,73333333333333Quadrupol-Moment Q:+ 1,7(2) barn (100 fm²)Resonanz-Frequenz:v₀ = 5,6 bei 1 TRelative Empfindlichkeit:0,01131 (H₀ = const.)
0,6565 (v₀ = const.)
[bezogen auf ¹H = 1,000]

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Actinium-227 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:Ac-227+Freigrenze:10³ BqFreigrenze pro Gramm:0,01 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.Aktivität HRQ:0,04 TBqOberflächenkontamination:1 Bq cm^-2Halbwertszeit:21,8 Jahre

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Actinium-227 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 138) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 227) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

OZ	Isotone N = 138	Isobare A = 227
82	²²⁰Pb
83	²²¹Bi
84	²²²Po	²²⁷Po
85	²²³At	²²⁷At
86	²²⁴Rn	²²⁷Rn
87	²²⁵Fr	²²⁷Fr
88	²²⁶Ra	²²⁷Ra
89	²²⁷Ac	²²⁷Ac
90	²²⁸Th	²²⁷Th
91	²²⁹Pa	²²⁷Pa
92	²³⁰U	²²⁷U
93	²³¹Np	²²⁷Np
94	²³²Pu
95	²³³Am
96	²³⁴Cm
97	²³⁵Bk