Nuklid


Nuklid

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Ein Nuklid (von lateinisch nucleus ‚Kern‘) ist eine durch ihre Massenzahl (Anzahl der Nukleonen) und Ordnungszahl (Anzahl der Protonen) festgelegte Atomsorte. Teilweise wird in die Definition des Begriffs auch der Energiezustand des Atomkerns mit eingeschlossen, sofern dieser hinreichend langlebig ist.[1][2]

Zur Kurzbezeichnung eines Nuklids schreibt man links oben neben das Symbol des chemischen Elements die Massenzahl, links unten die Ordnungszahl, z. B. $ {}^{12}_{\ 6}\text{C} $ für das häufigste Kohlenstoff-Isotop. In früheren Zeiten wurde die Massenzahl rechts oben geschrieben. Die Ordnungszahl links unten kann auch weggelassen werden, da sie durch das Elementsymbol bereits eindeutig bestimmt ist.

Die verschiedenen Nuklide ein und desselben chemischen Elements, also mit gleicher Anzahl an Protonen, werden als Isotope dieses Elements bezeichnet. Bis zur internationalen Einführung des Begriffs Nuklid (ca. 1950) wurde „Isotop“ verwirrend auch in der allgemeinen Bedeutung Atomsorte gebraucht; zuweilen geschieht dies noch heute (2012).

Nuklide mit gleicher Massenzahl heißen Isobare (von griechisch für gleich schwer), Nuklide mit gleicher Neutronenzahl Isotone. Isomere sind Nuklide, deren Atomkerne sich bei gleicher Ladung und gleicher Massenzahl in verschiedenen inneren Zuständen befinden. Instabile Nuklide sind radioaktiv und werden Radionuklide genannt.

Bezeichnung Charakteristikum Beispiele Bemerkungen
Isotope gleiche Protonenzahl $ {}^{12}_{\ 6}\mathrm{C}, {}^{13}_{\ 6}\mathrm{C} $
Isotone gleiche Neutronenzahl $ {}^{13}_{\ 6}\mathrm{C}, {}^{14}_{\ 7}\mathrm{N} $
Isobare gleiche Massenzahl $ {}^{17}_{\ 7}\mathrm{N}, {}^{17}_{\ 8}\mathrm{O}, {}^{17}_{\ 9}\mathrm{F} $ siehe Betazerfall
Spiegelkerne Neutronenzahl und Protonenzahl vertauscht $ {}^{3}_{1}\mathrm{H}, {}^{3}_{2}\mathrm{He} $ Spezialfall der Isobare
Isodiaphere gleicher Neutronenüberschuss $ {}^{12}_{\ 6}\mathrm{C}, {}^{14}_{\ 7}\mathrm{N} $
Isomere unterschiedliche innere Zustände $ {}^{99}_{43}\mathrm{Tc}, {}^{99m}_{\ \ 43}\mathrm{Tc} $ nur langlebige Zustände

In der Natur existieren 256 Nuklide, die nach derzeitigem Kenntnisstand für stabil gehalten werden, und etwa 80 radioaktive Nuklide. Weit über tausend weitere Radionuklide wurden künstlich erzeugt.

Nuklidkarten geben eine Übersicht über Massenzahlen, Protonen- und Neutronenzahlen und meist auch Zerfallsarten und Halbwertszeiten der bekannten Nuklide.

Siehe auch

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Truman Paul Kohman: Proposed New Word: Nuclide. In: American Journal of Physics. Bd. 15, Nr. 4, 1947, S. 356–357 (doi:10.1119/1.1990965).
  2. A. D. McNaught, A. Wilkinson (Hrsg.): Compendium of Chemical Terminology (the “Gold Book”). 2. Auflage. Blackwell Scientific Publications, Oxford 1997, ISBN 0865426848 (doi:10.1351/goldbook.N04257).