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Lutetium-176

Daten und Eigenschaften des Isotops Lu-176.



176Lu  
71  

Lutetium-176 ist das Radioisotop des Elements Lutetium, dessen Atomkern neben den elementspezifischen 71 Protonen 105 Neutronen aufweist, woraus eine Massenzahl von 176 resultiert: 176Lu.

Siehe auch: Übersicht über die Lutetium-Isotope.

 

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Lutetium-176, Lu-176Englische Bezeichnung:Lutetium-176Symbol:176LuMassenzahl A:176Kernladungszahl Z:71 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:105Isotopenmasse:175,94269(2) u (Atommasse)Nuklidmasse:175,9037445 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:-53,38392 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:1,522703452 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:1418,38912932 MeV (pro Atomkern)
8,05902914 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)
Separationsenergie:SN = 6,28797(15) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
SP = 5,9757(12) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)
Halbwertszeit:3,76(7) × 1010 JahreZerfallskonstante λ:5,845625773853 × 10-19 s-1Kernspin:7-Ladungsradius:5,3739(304) Femtometer fmEntdeckungsjahr:1935

 

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 3,76(7) × 1010 Jahre bzw. 1,1857536 × 1018 Sekunden s.

ZerfallProduktAnteilZerfallsenergieγ-Energie
(Intensität)
β- zu176Hf100 %1,1941(9) MeV

 

Lutetium-176 Gamma-Emissionen

EγIγDosis (MeV/Bq-s)
88,34(3) keV14,5(6) %0,0128(5)
201,83(3) keV78,0(25) %0,157(5)
306,78(4) keV93,6 %0,287(5)
400,99(4) keV0,37(4) %0,00150(15)

 

Nach einer neueren Halbwertszeitmessung beträgt die Halbwertszeit des Lutetiums-Isotops 3,722 ± 0,029 × 1010 Jahre [Mikael Hult et al., 2014].

 

 

Natürliches Vorkommen

Lutetium-Vorkommen bestehen aus 2 Isotopen; der Massenanteil des radioaktiven Lu-176 liegt bei 2,6 % und ist Ursache für die schwache natürliche Radioaktivität des Elements und seiner Verbindungen. Das andere Isotop - Lu-175 - besitzt einen stabilen Atomkern.

Vergleich der natürlichen Lutetium-Isotope inklusive Isotopenhäufigkeit (Anteil am Isotopengemisch):

 

Atommasse ArAnteilHalbwertszeitSpin
Lutetium
Isotopengemisch
174,9668 u100 %
Isotop 175Lu174,94078(2) u97,401(13) %stabil7/2+
Isotop 176Lu175,94269(2) u2,599(13) %3,76(7) × 1010 Jahre7-

Verwendung

Lutetium-Hafnium-Datierung: Eine geochronologische Datierungsmethode, bei der das radioaktive Zerfallsystem von Lutetium-176/Hafnium-176 zur Altersbestimmung geologischer Materialien herangezogen wird. Die Methode ist ein Werkzeug in geologischen Studien zur Petrogenese von magmatischem und metamorphem Gestein, der frühen Differenzierung der Erdkruste und deren Entstehung.

 

NMR-Daten

176Lu zählt zu den NMR-aktiven Nukliden.

Bezeichnung:176Lu-NMRAnteil:2,599(13) %Kernspin:7-Kernmagnetisches Moment
μ/μN:
+ 3,1692(45)Gyromagnetisches Verhältnis
107 rad T-1 s-1:
4,7348Quadrupol-Moment
Q fm-2:
+ 497,0(30)Resonanz-Frequenz
v0 bei 1 T:
3,451Relative Empfindlichkeit:0,03975 (H0 = const.)
6,0518 (v0 = const.)
[bezogen auf 1H = 1,000]

 

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Lutetium-176 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:Lu-176Freigenze:106 BqFreigenze pro Gramm:0,1 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.
Halbwertszeit:4,0 × 1010 Jahre

 

Kernisomere

Kernisomere Nuklide bzw. angeregte Zustände mit der auf den Grundzustand bezogenen Aktivierungsenergie in keV.

BezeichnungAnregungsenergieHalbwertszeitKernspin
176mLu122,845(4) keV3,664(19) Stunden1-

 

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Lutetium-176 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 105) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 176) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

 

OZIsotone N = 105Isobare A = 176
63168Eu
64169Gd
65170Tb
66171Dy
67172Ho
68173Er176Er
69174Tm176Tm
70175Yb176Yb
71176Lu176Lu
72177Hf176Hf
73178Ta176Ta
74179W176W
75180Re176Re
76181Os176Os
77182Ir176Ir
78183Pt176Pt
79184Au176Au
80185Hg176Hg
81186Tl176Tl
82187Pb
83188Bi
84189Po

 

Externe Daten und Identifikatoren

CAS-Nummer:14452-47-2InChI Key:OHSVLFRHMCKCQY-OUBTZVSYSA-NSMILES:[176Lu]PubChem:ID 167100Energieniveaus:NuDat 176Lu (Adopted Levels, Gammas)

Literatur und Quellen

[1] - Mikael Hult, Tim Vidmar, Ulf Rosengård, Gerd Marissens, Guillaume Lutter, Namik Sahin:
Half-life measurements of lutetium-176 using underground HPGe-detectors.
In: Applied Radiation and Isotopes, (2014), DOI 10.1016/j.apradiso.2013.11.071.

 


Letzte Änderung am 07.03.2021.


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