Nuklidkarte

Interaktive Nuklidkarte (Segrè-Karte): alle Isotope nach Protonen- und Neutronenzahl, mit Zerfallsart und Halbwertszeit.

Alle Nuklide auch als sortier- und durchsuchbare Tabelle: Liste der Nuklide

So lesen Sie die Nuklidkarte

Jedes Feld ist ein Nuklid - ein Atomkern mit einer bestimmten Zahl von Protonen Z und Neutronen N. Z wächst nach oben, N nach rechts. In einer Zeile liegen die Isotope eines Elements (gleiches Z), in einer Spalte die Isotone (gleiches N) und auf den Diagonalen nach links oben die Isobare mit gleicher Massenzahl A = Z + N.

Die Farbe des Feldes zeigt die Hauptzerfallsart, schwarze Felder sind stabile Nuklide. Beim Überfahren mit der Maus erscheinen Symbol und Zerfallsart, ein Klick (Tippen) öffnet die Nuklidseite mit Halbwertszeit, allen Zerfallszweigen und der Zerfallsreihe.

Farben der Felder

  • Stabil
  • α-Zerfall
  • β⁻-Zerfall
  • EC / β⁺
  • Protonemission
  • Neutronemission
  • Spont. Spaltung
  • Isomerer Übergang (IT)
  • Clusteremission
  • Unbekannt / vorhergesagt

Wohin sich der Kern beim Zerfall bewegt

ZerfallÄnderung von Z und NAuf der Karte
αZ − 2, N − 22 Felder nach unten und 2 nach links
β⁻Z + 1, N − 11 Feld nach oben und 1 nach links (diagonal)
EC/β⁺Z − 1, N + 11 Feld nach unten und 1 nach rechts (diagonal)
pZ − 11 Feld nach unten
nN − 11 Feld nach links
SFder Kern spaltet sich in zwei leichtere (und einige Neutronen)zwei leichtere Nuklide, etwa bei der Hälfte von Z und N
ITkeine Änderung - das Isomer geht in den Grundzustand überdasselbe Feld

Stabilitätslinie

Stabile Nuklide bilden ein schmales Band - die Stabilitätslinie. Bei leichten Kernen liegt sie nahe der Linie N = Z (z. B. C-12: 6 Protonen und 6 Neutronen), schwerere Kerne brauchen immer mehr Neutronen (Pb-208: 82 Protonen und 126 Neutronen), weil Neutronen zur Kernanziehung beitragen, ohne die elektrostatische Abstoßung der Protonen zu erhöhen. Nuklide rechts vom Band (darunter) haben zu viele Neutronen und zerfallen meist β⁻, Nuklide links davon (darüber) haben zu viele Protonen und zerfallen durch Elektroneneinfang oder β⁺. Jenseits von Blei (Z = 82) gibt es keine stabilen Nuklide mehr: Die schwersten Kerne zerfallen vor allem durch α, die allerschwersten auch durch Spontanspaltung.

Magische Zahlen

Die magischen Zahlen 2, 8, 20, 28, 50, 82 und 126 (die letzte nur für Neutronen bekannt) sind Protonen- oder Neutronenzahlen, bei denen die Schalen des Kerns vollständig gefüllt sind - solche Kerne sind besonders stabil. Das ist auf der Karte zu sehen: Zinn (Z = 50) hat von allen Elementen die meisten stabilen Isotope - 10. „Doppelt magische“ Kerne mit magischer Protonen- und Neutronenzahl sind u. a. He-4, O-16, Ca-40 und Pb-208.

Beispiele zum Suchen auf der Karte

  • C-12 - stabil, Z = N = 6; Bezugsgröße der atomaren Masseneinheit
  • C-14 - zwei Neutronen mehr als das stabile C-12, zerfällt β⁻ zu Stickstoff-14
  • F-18 - Protonenüberschuss, β⁺-Zerfall - verwendet in der PET
  • Sn-120 - das häufigste der 10 stabilen Zinnisotope (magisches Z = 50)
  • Pb-208 - doppelt magisch (Z = 82, N = 126), das schwerste stabile Nuklid
  • U-238 - α-Zerfall, Beginn der Uran-Radium-Reihe
  • Cf-252 - etwa 3 % der Kerne zerfallen durch Spontanspaltung