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Plutonium-239

Daten und Eigenschaften des Isotops pu-239.



239Pu  
94  

Plutonium-239 ist das Radioisotop des Elements Plutonium, dessen Atomkern neben den elementspezifischen 94 Protonen 145 Neutronen aufweist, woraus eine Massenzahl von 239 resultiert: 239Pu.

Siehe auch: Übersicht über die Plutonium-Isotope.

 

Allgemeine Daten

Bezeichnung des Isotops:Plutonium-239, Pu-239Englische Bezeichnung:Plutonium-239Symbol:239PuMassenzahl A:239Kernladungszahl Z:94 (= Anzahl der Protonen)Neutronenzahl N:145Isotopenmasse:239,0521617(12) u (Atommasse)Nuklidmasse:239,0006022 u (berechnete Kernmasse ohne Elektronen)Massenexzess:48,58831 MeV (Massenüberschuss)Massendefekt:1,939804128 u (pro Atomkern)Kernbindungsenergie:1806,91590641 MeV (pro Atomkern)
7,5603176 MeV (Bindungsenergie im ∅ pro Nukleon)
Separationsenergie:SN = 5,6462(3) MeV (Trennungsenergie 1. Neutron)
SP = 6,1553(4) MeV (Trennungsenergie 1. Proton)
Halbwertszeit:24110(30) JahreZerfallskonstante λ:9,116363232425 × 10-13 s-1Spezifische Aktivität α:2297072113,6407 Bq g-1
0,062083030098397 Ci g-1
Kernspin:1/2+Kernmagnetisches Moment:μ(μN) = + 0,203(4)Ladungsradius:5,8601(378) Femtometer fmEntdeckungsjahr:1946

 

Radioaktiver Zerfall

Halbwertszeit HWZ = 24110(30) Jahre bzw. 7,60333 × 1011 Sekunden s.

ZerfallProduktAnteilZerfallsenergieγ-Energie
(Intensität)
α235Uca. 100 %5,24452(21) MeV
SZdivSpuren

 

Ausgangsnuklide

Direkte Mutternuklide sind: 239Am, 239Np, 243Cm.

Entstehung / Erzeugung

In der Natur tritt das Nuklid prakisch nicht auf. Plutonium-239 wird in Kernreaktoren durch Transmutation aus Uran-238 hergestellt.

Verwendung

Plutonium-239 ist - neben Uran-235 - das primäre spaltbare Isotop, das zur Herstellung von Atomwaffen verwendet wird. Außerdem ist es neben U-235 und U-233 eines der drei Hauptisotope, die als nuklearer Brennstoff in thermischen Kernreaktoren verwendet werden können. Die Spaltung eines 239Pu-Atoms erzeugt 207,1 MeV = 3,318 × 10-11 J bzw. 19,98 TJ/mol = 83,61 TJ/kg; das entspricht einer Leistung von etwa 23 Gigawattstunden pro Kilogramm.

 

NMR-Daten

Nuklearmagnetische Eigenschaften und Daten für das NMR-aktive Nuklid 239Pu.

Bezeichnung:239Pu-NMRAnteil:Tritt in der Natur nicht auf!Kernspin:1/2+Kernmagnetisches Moment
μ/μN:
+ 0,203(4)Gyromagnetisches Verhältnis γ:0,972 · 107 rad T-1 s-1Nuklearer g-Faktor:gl = 0,406Resonanz-Frequenz:v0 = 3,09 bei 1 TRelative Empfindlichkeit:0,00038 (H0 = const.)
0,0727 (v0 = const.)
[bezogen auf 1H = 1,000]

 

Strahlenschutz

Die Aktivität von einem Gramm dieses Nuklids beträgt etwa 2,276 GBq.

Die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) führt für das Isotop Plutonium-239 folgende Freigrenzen, Freigabewerte sowie andere Werte als radioaktive bzw. hochradioaktive Strahlenquelle auf (Weitere Daten, Erläuterungen: siehe dort):

Bezeichnung:Pu-239+Freigrenze:104 BqFreigrenze pro Gramm:0,1 Bq/g
Uneingeschränkte Freigabe von festen und flüssigen Stoffen.
Aktivität HRQ:0,06 TBqOberflächenkontamination:0,1 Bq cm-2Halbwertszeit:24000 Jahre

 

Kernisomere

Kernisomere Nuklide bzw. angeregte Zustände mit der auf den Grundzustand bezogenen Aktivierungsenergie in keV.

BezeichnungAnregungsenergieHalbwertszeitKernspin
239m1Pu391,584(3) keV193(4) ns7/2-
239m2Pu3100 keV7,5(10) μs(5/2+)

 

Isotone und Isobare Kerne

Die folgende Tabelle zeigt zum Nuklid Plutonium-239 isotone (gleiche Neutronenzahl N = 145) und isobare (gleiche Nukleonenzahl A = 239) Atomkerne. Natürlich auftretende Isotope sind grün markiert; hellgrün = Radionuklide.

 

OZIsotone N = 145Isobare A = 239
87232Fr
88233Ra
89234Ac
90235Th
91236Pa239Pa
92237U239U
93238Np239Np
94239Pu239Pu
95240Am239Am
96241Cm239Cm
97242Bk239Bk
98243Cf239Cf
99244Es
100245Fm
101246Md

 

Externe Daten und Identifikatoren

Energieniveaus:NuDat 239Pu (Adopted Levels, Gammas)

 


Letzte Änderung am 15.04.2023.


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