231Pa (Protactinium-231)

Protactinium, Pa
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Nuklid-Eigenschaften

Zerfall:
142n            
141n            
140n       231Pa    
139n            
138n   227Ac
(100%)
       
137n            
  88p 89p 90p 91p 92p 93p
Grundlegende Eigenschaften
Massenzahl: 231
Anzahl Neutronen: 140
Anzahl Protonen: 91
Energie-Level: 0 MeV
Spin: -3/2
   
Masse und Energie:
Atommasse: 231.03588321 u
Kernmasse: 230.98596244 u
Massenexzess: 33.425 MeV
Bindungsenergie (gesamt): 1759.857 MeV
Bindungsenergie (pro u): 7.618 MeV
   

Vorkommen und Verbreitung: Anteil am Vorkommen*: 100 %
Anteil Universum: 0.546 pg/kg Anteil Sonne: 2.713 pg/kg
Anteil Erdhülle: 1.05 ng/kg Anteil Erdkruste: 0.869 ng/kg
_______________
*Anteil am gesamten natürlichen Vorkommen des Elementes in der Erdkruste. Die Zusammensetzung einzelner Elementvorkommen ist dabei heterogen, da sie gemischt primordial und radiogen, oder differenziert radiogen entstanden sind. So ist beispielsweise Radium aus Uranerzen anders zusammengesetzt, als Radium aus Thoriumerzen. Ebenso kann auch Blei erhebliche Unterschiede in seiner isotopischen Zusammensetzung haben, je nach Genese.

Wirkungsquerschnitte:      
σ(n,γ) 0.201 kbarn    
σ(n,f) 20 mbarn    

Zerfallsdaten:      
Halbwertszeit: 32760 Jahre 12.0144 lg s  
Spez. Zerfallskonstante (λ): 6.705 •10-13 s-1
Lebensdauer (τ): 47262 Jahre 251 Tage
Spez. Aktivität: 1.748 TBq/kg

Zerfallsart: Wahrscheinlichkeit: Tochterkern: Energie-Emission:
α 100 % 227Ac 5.149 MeV
Spontanzerfall 3e-10 % 140Cs, 88Kr, 3n 165.953 MeV
Bemerkungen: Protactinium-231 (historischer Name: Protactinium, Pa) entsteht natürlich durch β--Zerfall des Thorium-231 als Zwischenglied der Uran-Actinium-Zerfallsreihe.

Anmerkung zum Spontanzerfall: Die Daten zum Spontanzerfall werden unter der Annahme berechnet, dass Tochterkerne mit 61% bzw. 39% der Masse des Mutterkernes entstehen, und jeweils 3 Neutronen frei werden. Diese Annahme entspricht der statistisch häufigsten Variante. Reale Spaltungen laufen viel variabler ab, sowohl in Größe der Bruchstücke, als auch in Zahl der freiwerdenen Neutronen (bis zu 9).

Quellen für die Massendefekte und Halbwertszeiten: http://www.nndc.bnl.gov/chart/. Die Atommassen entsprechen den Massenzahlen in u abzgl. anteiligem Massendefekt. Kernmassen entsprechen Atommassen abzgl. den Elektronenmassen, wobei die Bindungsenergie der Elektronen nicht berücksichtigt, so dass sie vom tatsächlichen Wert um einige eV abweichen! Die Halbwertszeiten sind ebenfalls Literaturwerte aus genannter Quelle. Aus ihnen werden alle anderen Angaben (Lebensdauer, Zerfallskonstante) errechnet. Die Zerfallsenergien errechnen sich aus den Differenzen der Massen der am Zerfall beteiligten Teilchen, sie erfolgt ebenfalls automatisch per Skript.