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Protactinium-231

Daten und Eigenschaften des Isotops Pa-231.



231Pa  
91  

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:SN = 6,821(3) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
SP = 4,7272(15) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)
Halbwertszeit:3,276(11) × 104 JahreZerfallskonstante λ:6,709261078673 × 10-13 s-1Kernspin:3/2-Entdeckungsjahr:1918

 

Radioaktiver Zerfall

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

ZerfallProduktAnteilZerfallsenergieγ-Energie
(Intensität)
α zu227Acca. 100 %5,1499(8) MeV
SZdiv<<< 1 %

 

Ausgangsnuklide

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

 

Natürliches Vorkommen

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

 

Atommasse ArAnteilHalbwertszeitSpin
Protactinium
Isotopengemisch
231,03588 u100 %
Isotop 231Pa231,0358826(19) u100 %3,276(11) × 104 Jahre3/2-

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

231Pa zählt zu den NMR-aktiven Nukliden.

Bezeichnung:231Pa-NMRAnteil:100 %Kernspin:3/2-Kernmagnetisches Moment
μ/μN:
2,01(2)Gyromagnetisches Verhältnis
107 rad T-1 s-1:
0,40Quadrupol-Moment
Q fm-2:
-172,0(50)Resonanz-Frequenz
v0 bei 1 T:
10,2Relative 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-231Freigenze:103 BqFreigenze 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.

 

OZIsotone N = 140Isobare A = 231
83223Bi
84224Po
85225At
86226Rn
87227Fr231Fr
88228Ra231Ra
89229Ac231Ac
90230Th231Th
91231Pa231Pa
92232U231U
93233Np231Np
94234Pu231Pu
95235Am231Am
96236Cm
97237Bk
98238Cf

 

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.


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