Periodensystem
Isotope und Intervalldarstellungen

Uran-Isotop
Protonenzahl
92
92
92
Neutronenzahl
142
143
146
 

Als Isotope (Nuklide) werden verschiedene Atomsorten eines Elements bezeichnet, die zwar die gleiche Protonenzahl (auch Ordnungszahl), aber unterschiedliche Neutronenzahlen besitzen. So existieren in der Natur drei verschiedene Uran-Isotope mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl.Die Neutronenzahl ergibt sich aus der Differenz zwischen Massenzahl (oben links) und Ordnungszahl (unten links). Die Atommasse ist eine Zahl, die sich in Relation auf das Kohlenstoff-Isotop-12 (C-12) bezieht. Sie ist nicht identisch mit der Massenzahl, da die Bezugseinheit "u" sich auf ein Zwölftel des Elements Kohlenstoff bezieht. Zum Vergleich: Das Element Wasserstoff  besitzt eben gerade nicht u=1, sondern eine Atommasse im Intervall [1,00784; 1,00811]. Der Bereich im Intervall gibt an, in welcher Schwankungsbreite Wasserstoff natürlich vorkommt.

Die künstlich hergestellten Radio-Isotope (Radionuklide) sind radioaktiv, d.h. die Atome zerfallen nach und nach und wandeln sich in andere Elemente um. Die Halbwertszeit gibt den radioaktiven Zerfall an: Beträgt die Halbwertszeit von radioaktivem Plutonium-244 einundachtzig Millionen Jahre, dann sind erst nach dieser Zeit die Hälfte der Atome zerfallen. Andere Radionuklide besitzen eine sehr kurze Halbwertszeit, die nur wenige Minuten beträgt. Diese sind bei Atombombentest versuchen oder bei Unfällen und Abfällen aus Kernkraftwerken weniger problematisch.


Intervall-Darstellung für die relativen Atommassen

Seit 2010/2011 führt die IUPAC für einige Elemente Intervalle bei der relativen Atommasse auf. Je nach natürlichem Fundort schwankt die Zusammensetzung der Isotope. Diese winzigen Unterschiede sind heute bei Materialanalysen der Industrie von Bedeutung. Die Intervalle für Elemente wie Wasserstoff, Lithium, Bor, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Silicium, Schwefel, Chlor und Thallium werden in einer eckigen Klammer nach dem Schema [a; b] angegeben, beispielsweise für Wasserstoff [1,00784; 1,00811]. Diese Darstellung stellt jedoch alle Schul- und Lehrbücher vor eine Herausforderung. Es verlangt neue Benutzungsregeln, wenn mit dem Intervall [a; b] gerechnet werden soll. Die Autoren bei IUPAC [Lit. 70] geben als Hilfe Tabellen mit gerundeten und verkürzten Werte an. Für Wasserstoff sähe das so aus: Wasserstoff [1,0078; 1,0082]. Für "Handel und Kommerz" geben sie eine fixe Zahl an, die weiterhin verwendet werden kann, Wasserstoff bekäme den Wert 1,008 [vgl. Lit. 70], S. 393] . In deutschsprachigen Schulbüchern finden sich oft auch auf eine oder zwei Stellen hinter dem Komma gerundete Werte.

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