Pm-147

147	Pm
61	Pm

Promethium-147 ist ein radioaktives Isotop des Elements Promethium. Der Atomkern des Nuklids weist neben den 61 elementspezifischen Protonen 86 Neutronen auf. Das Isotop ist das einzig natürlich vorkommenende Pm-Isotop; es ist auf der Erde allerdings sehr selten; die Gesamtmasse wird weit unter einem Kilogramm geschätzt.

Es gibt zwei Hauptquellen für das natürliches Promethium: Alpha-Zerfälle von Europium-151 und die spontane Spaltung von Uran. Das mit einer Halbwertszeit von 17,7 Jahren stabilste Pm-Isotop ist Promethium-145, aber das einzige Isotop mit praktischen Anwendungen ist Pm-147. Da natürliches Promethium sehr selten ist, wird es normalerweise synthetisch hergestellt, indem Uran-235 mit thermischen Neutronen beschossen wird. Promethium-147 kann auch aus Neodym-147 hergestellt werden, das schnell zu Promethium-147 zerfällt.

Pm-147 wird als Beta-Teilchenquelle und als Brennstoff für thermoelektrische Generatoren mit Radioisotopen verwendet. Promethium-147 wurde auch in Leuchtstoff-Mischungen eingesetzt, um die elektrischen Schalterspitzen der Apollo-Mondlandefähre zu beleuchten und zum gleichen Zweck auf die Bedienfelder des Lunar Roving Vehicle (LRV) gemalt.

Auf Grund der hohen Radioaktivität findet das Isotop heute jedoch kaum noch Anwendung.

Siehe auch: Übersicht über die Promethium-Isotope.

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Promethium-147, Pm-147Englische Bezeichnung:Promethium-147Symbol:¹⁴⁷PmMassenzahl A:147Kernladungszahl Z:61 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:86Isotopenmasse:146,9151449(14) u (Atommasse)Nuklidmasse:146,8816841 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:-79,04202 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:1,307364828 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:1217,80249309 MeV (pro Atomkern)
8,2843707 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)Separationsenergie:S_N = 7,659(4) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
S_P = 5,4054(5) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)Halbwertszeit:2,6234(4) JahreZerfallskonstante λ:8,378269768121 × 10^-9 s^-1Spezifische Aktivität α:34558301853544 Bq g^-1
934,00815820389 Ci g^-1Kernspin:7/2+Kernmagnetisches Moment:μ(μ_N) = + 2,58Entdeckungsjahr:1947

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 2,6234(4) Jahre bzw. 8,27315424 × 10⁷ Sekunden s.

Zerfall	Produkt	Anteil	Zerfallsenergie	γ-Energie (Intensität)
β^-	¹⁴⁷Sm	100 %	0,22406(29) MeV

Das nachfolgende Diagramm zeigt Ausgangsnuklide, künstliche Herstellung und radioaktiven Zerfall der Pm-147-Isotope.

Ausgangsnuklide

Direktes Mutternuklid ist: ¹⁴⁷Nd.

Natürliches Vorkommen

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

	Atommasse A_r	Anteil	Halbwertszeit	Spin
Promethium Isotopengemisch	146,9151385 u	100 %
Isotop ¹⁴⁷Pm	146,9151449(14) u		2,6234(4) Jahre	7/2+

NMR-Daten

Nuklearmagnetische Eigenschaften und Daten für das NMR-aktive Nuklid ¹⁴⁷Pm.

Bezeichnung:¹⁴⁷Pm-NMRAnteil:Tritt in der Natur nicht auf!Kernspin:7/2+Kernmagnetisches Moment
μ/μ_N:+ 2,58Gyromagnetisches Verhältnis γ:3,613 · 10⁷ rad T^-1 s^-1Nuklearer g-Faktor:g_l = 0,73714285714286Quadrupol-Moment Q:+ 0,74(20) barn (100 fm²)Resonanz-Frequenz:v₀ = 5,62 bei 1 TRelative Empfindlichkeit:0,04827 (H₀ = const.)
2,7714 (v₀ = const.)
[bezogen auf ¹H = 1,000]

Strahlenschutz

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Promethium-147 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:Pm-147Freigrenze:10⁷ BqFreigrenze pro Gramm:1000 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.Aktivität HRQ:40 TBqOberflächenkontamination:100 Bq cm^-2Halbwertszeit:2,6 Jahre

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Promethium-147 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 86) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 147) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

OZ	Isotone N = 86	Isobare A = 147
48	¹³⁴Cd
49	¹³⁵In
50	¹³⁶Sn
51	¹³⁷Sb
52	¹³⁸Te
53	¹³⁹I
54	¹⁴⁰Xe	¹⁴⁷Xe
55	¹⁴¹Cs	¹⁴⁷Cs
56	¹⁴²Ba	¹⁴⁷Ba
57	¹⁴³La	¹⁴⁷La
58	¹⁴⁴Ce	¹⁴⁷Ce
59	¹⁴⁵Pr	¹⁴⁷Pr
60	¹⁴⁶Nd	¹⁴⁷Nd
61	¹⁴⁷Pm	¹⁴⁷Pm
62	¹⁴⁸Sm	¹⁴⁷Sm
63	¹⁴⁹Eu	¹⁴⁷Eu
64	¹⁵⁰Gd	¹⁴⁷Gd
65	¹⁵¹Tb	¹⁴⁷Tb
66	¹⁵²Dy	¹⁴⁷Dy
67	¹⁵³Ho	¹⁴⁷Ho
68	¹⁵⁴Er	¹⁴⁷Er
69	¹⁵⁵Tm	¹⁴⁷Tm
70	¹⁵⁶Yb
71	¹⁵⁷Lu
72	¹⁵⁸Hf
73	¹⁵⁹Ta
74	¹⁶⁰W
75	¹⁶¹Re
76	¹⁶²Os

Externe Daten und Identifikatoren

Energieniveaus:NuDat 147Pm (Adopted Levels, Gammas)

Literatur und Quellen

[1] - Chung-Sin Lee et al.:
Chemical study on the separation and purification of promethium-147.
In: Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, (1989), DOI 10.1007/BF02037697.

[2] - Kathleen Broderick, Rita Luskac, James Hinderer et al.:
Reactor production of promethium-147.
In: Applied Radiation and Isotopes, (2019), DOI 10.1016/j.apradiso.2018.10.025.

Letzte Änderung am 11.10.2023.

Permalink: https://www.internetchemie.info/isotop.php?Kern=Pm-147.

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