Bismut radioaktiv??

[Stefan]

Hallo, im Periodensystem der Wikipedia wird Bismut (Bi) als radioaktiv angegeben, das kommt mir etwas seltsam vor.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/63/Periodic_table_%28german%29_4.svg

Ist das so richtig?

Besten Gruß
Stefan

[Hg]

Hallo Stefan,
ja ist richtig so.
In den gängigen Nuklidkarten und Periodensystemen hat Bi nur ein stabiles Isotop (Bi-209). Untersuchungen in einem 2003 veröffentlichten Artikel geben allerdings eine Halbwertszeit von Bi-209 an (1,9 ± 0,2 · 10¹⁹ Jahre). Das dürfte neben V-50 (1,5 · 10¹⁷ Jahre) so ziemlich die höchste Halbwertszeit sein.

Gruß,
Andreas

Quelle: Pierre de Marcillac et al, Experimental detection of alpha-particles from the radioactive decay of natural bismuth, Nature 422, 876–878 (24. April 2003)
http://www.nature.com/nature/journal/v422/n6934/fig_tab/nature01541_T1.html#figure-title

[Xyrx]

Holla...


Ich glaube den Zerfall des Elements erleben die meisten von uns nicht mehr 
Die Alpha-Strahlung dürfte aber absolut niedrig sein und mit normalen Methoden nicht feststellbar.

Gruß Xyrx

[Stefan]

Interessant - Danke
Gruß Stefan

[cmd.powell]

Untersuchungen in einem 2003 veröffentlichten Artikel geben allerdings eine Halbwertszeit von Bi-209 an (1,9 ± 0,2 · 10¹⁹ Jahre). Das dürfte neben V-50 (1,5 · 10¹⁷ Jahre) so ziemlich die höchste Halbwertszeit sein.

¹²⁸Te hat eine Halbwertszeit von 2,2*10²⁴ Jahren, ¹³⁰Te hat 7,9*10²⁰ a und spontan hab ich noch ¹³⁶Xe mit >10*10²¹ a gefunden. Ich meine, ¹²⁸Te ist der Rekordhalter - ich hatte vor Jahren mal in einer Mischung aus Langeweile und Neugier die Isotopentabellen nach "Rekordhaltern" durchforstet und Te ist hängengeblieben. Die anderen Beiden hab ich grade noch bei Wiki gefunden. Was man manchmal so treibt, wenn man nix Gescheites zu tun hat....

Interessant ist auch, das - relativ gesehen - besonders langlebige Isotope immer bei den Elementen mit grader Ordnungszahl auftreten, hier treten auch häufig mehrere stabile Isotope auf, wärend die Elemente mit ungrader Ordnungszahl meistens nur ein stabiles Isotop haben - wenn überhaupt.

[giantcrystal]

Hallo aus Mittelfranken

Da fragt man sich natürlich, wie solche extrem langen Halbwertzeiten eigentlich bestimmt / gemessen werden ?

Oder weiter gefragt : Wie definiert sich dann eigentlich ein stabiles Isotop und : Gibt es überhaupt stabile Isotope oder
haben diese eine so lange Halbwertzeit, das man diese noch nicht gemessen / bestimmt hat ? Könnte ja immerhin sein, oder ?

Glück Auf

Thomas

[felsenmammut]

Glück Auf!

Ich will dem Ganzen mal eine andere Zahl einfach gegenüberstellen ohne das Ganze großartig zu kommentieren oder zu bewerten.

Alter unseres Universums: 13,75*10⁹ a

Zumindest bewegen sich die Werte aus verschiedenen Quellen in diesem Bereich. Jetzt kann man sich ja mal die Mühe machen und überlagen wann die ganzen schweren, weiter oben erwähnten Elemente in unserem Universum entstanden sind (z.B. Supernova) und wieviel und anschließend kann man dann ja mal einfach ausrechnen wie viele davon in unserem Universum schon spontan zerfallen sind. Viele dürften es ja nicht sein.
Also Alter Universum:  t = 13,75*10⁹ a
Halbwertszeit für die hier betrachteten Rekordhalter: T_1/2 = 7,9*10²⁰ - 2,2*10²⁴ a
Anzahl der Atome im Universum: so um die 10⁶⁸
davon Anteil Tellur  (Annahme) 0,1 ppm : N₀ = 10⁶¹
Anteil Te128: 32%
Alter Tellur (Annahme: mit Entstehung der Erde) : te = 4,6*10⁹ Jahre

Schon zerfallene Teilchen N_z = N₀*(1-e^-l*te) mit l = ln(2)/T_1/2

Setzt man das ganze mal ein: N_z = 10⁶¹ *0,32* (1-e(-l*4,6*10⁹))
mit l = ln(2)/(2,2*10²⁴) a

erhält man N_z = 4,6 *10⁴⁵

Naja, immerhin. Aber dennoch nur 1,4*10^-13 % spontan zerplatzte Tellur128-Isotope, bezogen auf die Ausgangsanzahl

Gruß,  Das Felsenmammut

[Xyrx]

Abgesehen davon, das ich solche Mathematik nicht rechnen kann, aber zumindest leuchtet mir der Rechengang ein. Jedoch bei den Zahlen versagt die Vorstellung in mein Hirn. Ich schätze mal: ein paar Milligramm Tellur ist zerplatzt in den paar Jährchen?

LG Xyrx

[Krizu]

Interessant ist auch, das - relativ gesehen - besonders langlebige Isotope immer bei den Elementen mit grader Ordnungszahl auftreten, hier treten auch häufig mehrere stabile Isotope auf, wärend die Elemente mit ungrader Ordnungszahl meistens nur ein stabiles Isotop haben - wenn überhaupt.

Hallo,

da gab es ähnliche Regeln wie bei den Elektronenschalen. GG-Kerne waren gerade Protonenzahl und gerade Neutronenzahl usw...
Steht im Mayer-Kuckuck Atomphysik oder hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Bethe-Weizs%C3%A4cker-Formel ;-). Knuffig sind auch magische Zahlen, die magischen und doppelt magischen Kerne, also  2, 8, 20... O16 = 8 Protonen und 8 Neutronen...

Boah schwelg in Erinnerungen... nächstes Jahr ist das 20 Jahre her ...

Mfg

Frank

[cmd.powell]

Hallo aus Mittelfranken

Da fragt man sich natürlich, wie solche extrem langen Halbwertzeiten eigentlich bestimmt / gemessen werden ?

Oder weiter gefragt : Wie definiert sich dann eigentlich ein stabiles Isotop und : Gibt es überhaupt stabile Isotope oder
haben diese eine so lange Halbwertzeit, das man diese noch nicht gemessen / bestimmt hat ? Könnte ja immerhin sein, oder ?

Glück Auf

Thomas

Das ist übrigens ein Frage, die ich mir auch schon seit langem stelle. Wer weiß, vielleicht stellt sich ja irgendwann mal heraus, das es in Wahrheit keine stabilen Elemente gibt -absolut gesehen. Für mich persönlich ist alles mit Halbwertszeiten > 100.000 quasi stabil, da von z.B. 10g Element keine signifikante Menge in meiner Lebensspanne zerfallen ist. Nur die Strahlung "nervt" ggf. etwas...

@Krizu

Interessant sind auch die maximale Elektronenanzahlen in den einzelnen Perioden: 2n² - gibt es doch einen höheren Sinn im Universum ?

P.S.: Achso, den kurzlebigsten Kern, den ich gefunden habe ist ⁷H mit 2,3*10^-23 Sekunden. Ok, sieben Neutronen tummeln sich um ein Proton, ist auch etwas Grenzwertig. Da kann man jetzt natürlich auch nach der Frage "Wie misst man extrem lange Halbwertszeiten" die Frage anknüpfen: "Wie misst man solche extrem kurzen Halbwertszeiten bzw. wie kann man solche Kerne überhaupt schnell genug erfassen" ? Ist schon eine beachtliche Leistung.

P.P.S.: @Felsenmammut. Zu Deiner Rechnung müsstest Du noch hinzufügen, das sich das Tellur nicht beim Urknall gebildet hat, sondern ein paar Jahrmillionen später in den ersten (und natürlich auch den nachfolgenden) Sterngenerationen. Ok, Jahrmillionen gegenüber 13 Mrd. Jahren bzw. 10²⁴ Jahren - das sind wirklich Peanuts...

[Krizu]

Das ist übrigens ein Frage, die ich mir auch schon seit langem stelle. Wer weiß, vielleicht stellt sich ja irgendwann mal heraus, das es in Wahrheit keine stabilen Elemente gibt -absolut gesehen. Für mich persönlich ist alles mit Halbwertszeiten > 100.000 quasi stabil, da von z.B. 10g Element keine signifikante Menge in meiner Lebensspanne zerfallen ist. Nur die Strahlung "nervt" ggf. etwas...

@Krizu

Interessant sind auch die maximale Elektronenanzahlen in den einzelnen Perioden: 2n² - gibt es doch einen höheren Sinn im Universum ?

P.S.: Achso, den kurzlebigsten Kern, den ich gefunden habe ist ⁷H mit 2,3*10^-23 Sekunden. Ok, sieben Neutronen tummeln sich um ein Proton, ist auch etwas Grenzwertig. Da kann man jetzt natürlich auch nach der Frage "Wie misst man extrem lange Halbwertszeiten" die Frage anknüpfen: "Wie misst man solche extrem kurzen Halbwertszeiten bzw. wie kann man solche Kerne überhaupt schnell genug erfassen" ? Ist schon eine beachtliche Leistung.

Hallo,

zum ersten Punkt: Ich glaube die magischen Zahlen der Atomkerne passen nicht zur Elektronenhülle.
zum 2n^2: Besetzungszustände der Fermionen ;-)  also die Quantenzahlen. Aber die Neutronen sind Bosonen.
Zum Erfasen: meines Wissens über "Blasenspuren" in der modernen Fassung und Flugzeiten.

MfG

Frank

[felsenmammut]

Glück Auf!

@Xyrx: Über die Vorstellbarkeit der Zahlen hatte ich mir da keine Gedanken gemacht. Daher Danke für den Hinweis. Ich werde die Vorstellbarkeit des Ergebnisses hier mal nachholen:
Also 4,6*10⁴⁵ Tellur-Isotope sind zerplatzt.
Durchschnitts-Masse für Tellur-Atome: 127,6 u mit u = 1,66*10^-27 kg (Die Massen für die hier betrachteten Isotope dürften nur minimal von dem Mittelwert abweichen)
Die ursprüngliche Masse m_Te128 der Te128-Isotope beträgt demnach m_Te128 = 4,6*10⁴⁵*127,6*1,66*10^-27 kg = 9,8*10²⁰ kg
Der Mond wiegt 7,35*10²² kg
Demnach sind 1,33% der Mondmasse als Tellur128 im ganzen Universum schon einfach so zerplatzt

Protonen sollen eine Halbwertszeit von über 10³² a haben.

Gruß, Das Felsenmammut

[giantcrystal]

Hallo Felsenmammut

Ich finde Potenzen immer sehr abstrakt und schwer vorstellbar....kannst Du das ganze, wenn es nicht zuviel Mühe macht,
 einmal in handlicheren Zahlen ausdrücken - Milliarden Jahre, Tonnen, Kilotonnen etc...

Danke und Glück Auf

Thomas

[Xyrx]

Ist schwierig hier eine Antwort zu schreiben.

Wir reden hier von ein paar Millionen Kilogramm gegenüber der gesamten Masse des Universums, aber verteilt auf das ganze uns bekannte Universum. Also so verschwindelnd klein, unvorstellbar klein. Ein paar wenige Atome innerhalb eines Sonnensystems wie des unseren.

Aber vielleicht wirds so hinkommen.

Gruß
Xyrx

[Krizu]

Hallo,

ich habe nicht nachgerechnet, aber wenn seit Anbeginn der Erde 10 hoch - 13 % zerfallen sind, ist das bei 10 hoch 15 Atomen genau ein Atom, das wech iss.
Also: In China leben rund 1 Milliarde Leute, jetzt sei jeder ein Millionär. Dann hat einer einen Euro seit Beginn der Erde verloren :-) so in etwa

Frank