Pa-231

231	Pa
91	Pa

Protactinium-231 ist das Radioisotop des Elements Protactinium, dessen Atomkern neben den elementspezifischen 91 Protonen 140 Neutronen aufweist, woraus eine Massenzahl von 231 resultiert: ²³¹Pa.

Siehe auch: Übersicht über die Protactinium-Isotope.

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Protactinium-231, Pa-231Englische Bezeichnung:Protactinium-231Symbol:²³¹PaMassenzahl A:231Kernladungszahl Z:91 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:140Isotopenmasse:231,0358826(19) u (Atommasse)Nuklidmasse:230,9859683 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:33,42443 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:1,889283552 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:1759,85629299 MeV (pro Atomkern)
7,61842551 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)Separationsenergie:S_N = 6,821(3) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
S_P = 4,7272(15) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)Halbwertszeit:3,276(11) × 10⁴ JahreZerfallskonstante λ:6,709261078673 × 10^-13 s^-1Spezifische Aktivität α:1749095899,6478 Bq g^-1
0,047272862152643 Ci g^-1Kernspin:3/2-Kernmagnetisches Moment:μ(μ_N) = 2,01(2)Entdeckungsjahr:1918

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 3,276(11) × 10⁴ Jahre bzw. 1,03312 × 10¹² Sekunden s.

Zerfall	Produkt	Anteil	Zerfallsenergie	γ-Energie (Intensität)
α zu	²²⁷Ac	ca. 100 %	5,1499(8) MeV
SZ	div	<<< 1 %

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: ²³⁵Np, ²³¹U, ²³¹Th.

Natürliches Vorkommen

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

	Atommasse A_r	Anteil	Halbwertszeit	Spin
Protactinium Isotopengemisch	231,03588 u	100 %
Isotop ²³¹Pa	231,0358826(19) u	100 %	3,276(11) × 10⁴ Jahre	3/2-

Verwendung

Die Messung von Pa-231 ist von zentraler Bedeutung für Datierungsstudien sowohl in Paläoklima- als auch in nuklearforensischen Messungen. Darüber hinaus ist es als unmittelbares Ausgangsnuklid der ²²⁷Ac-Zerfallskette wichtig.

NMR-Daten

Nuklearmagnetische Eigenschaften und Daten für das NMR-aktive Nuklid ²³¹Pa.

Bezeichnung:²³¹Pa-NMRAnteil:100 %Kernspin:3/2-Kernmagnetisches Moment
μ/μ_N:2,01(2)Gyromagnetisches Verhältnis γ:0,40 · 10⁷ rad T^-1 s^-1Nuklearer g-Faktor:g_l = 1,34Quadrupol-Moment Q:-1,72(5) barn (100 fm²)Resonanz-Frequenz:v₀ = 10,2 bei 1 TRelative Empfindlichkeit:0,06903 (H₀ = const.)
1,1995 (v₀ = const.)
[bezogen auf ¹H = 1,000]

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Protactinium-231 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:Pa-231Freigrenze:10³ BqFreigrenze pro Gramm:0,01 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.Oberflächenkontamination:0,01 Bq cm^-2Halbwertszeit:33000 Jahre

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Protactinium-231 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 140) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 231) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

OZ	Isotone N = 140	Isobare A = 231
83	²²³Bi
84	²²⁴Po
85	²²⁵At
86	²²⁶Rn
87	²²⁷Fr	²³¹Fr
88	²²⁸Ra	²³¹Ra
89	²²⁹Ac	²³¹Ac
90	²³⁰Th	²³¹Th
91	²³¹Pa	²³¹Pa
92	²³²U	²³¹U
93	²³³Np	²³¹Np
94	²³⁴Pu	²³¹Pu
95	²³⁵Am	²³¹Am
96	²³⁶Cm
97	²³⁷Bk
98	²³⁸Cf

Externe Daten und Identifikatoren

CAS-Nummer:14331-85-2InChI Key:XLROVYAPLOFLNU-IGMARMGPSA-NSMILES:[231Pa]PubChem:ID 105147Energieniveaus:NuDat 231Pa (Adopted Levels, Gammas)

Literatur und Quellen

[1] - G. G. Kulikov, E. G. Kulikov, A. N. Shmelev, V. A. Apse:
Protactinium-231 – New burnable neutron absorber.
In: Nuclear Energy and Technology, (2017), DOI 10.1016/j.nucet.2017.10.002.

[2] - S. M.Jerome, S. M.Collins, S. Happel, P. Ivanov, B. C. Russell:
Isolation and purification of protactinium-231.
In: Applied Radiation and Isotopes, (2018), DOI 10.1016/j.apradiso.2017.07.051.

Letzte Änderung am 10.03.2021.

Permalink: https://www.internetchemie.info/isotop.php?Kern=Pa-231.

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