Mononuklidisches Element - Mononuclidic element

 Mononuklidisch und monoisotopisch (19 Elemente) Zwei mononuklidische, aber radioaktive Elemente ( Wismut und Protactinium )
  

Ein mononuklidisches Element oder ein monotopisches Element ist eines der 21 chemischen Elemente , die auf der Erde im Wesentlichen als einzelnes Nuklid vorkommen (das ein stabiles Nuklid sein kann oder nicht ). Dieses einzelne Nuklid hat eine charakteristische Atommasse . Somit wird die natürliche Isotopenhäufigkeit des Elements entweder von einem stabilen Isotop oder von einem sehr langlebigen Isotop dominiert . Es gibt 19 Elemente in der ersten Kategorie (die sowohl monoisotopisch als auch mononuklidisch sind) und 2 ( Wismut und Protactinium ) in der zweiten Kategorie (mononuklidisch, aber nicht monoisotopisch, da sie keine stabilen Nuklide haben, nicht eins). Eine Liste der 21 mononuklidischen Elemente finden Sie am Ende dieses Artikels.

Von den 26 monoisotopen Elementen , die per Definition nur ein stabiles Isotop aufweisen, existieren 7 (26 minus 19 = 7), die jedoch aufgrund des Vorhandenseins eines signifikanten Anteils eines sehr langlebigen ( primordialen ) Elements nicht als mononuklidisch angesehen werden. Radioisotope kommen in ihrer natürlichen Fülle vor. Diese Elemente sind Vanadium , Rubidium , Indium , Lanthan , Europium , Lutetium und Rhenium .

Verwendung in der Messtechnik

Mononuklidische Elemente sind von wissenschaftlicher Bedeutung, da ihre Atomgewichte mit hoher Genauigkeit gemessen werden können , da mit den in einer bestimmten Probe vorhandenen Isotopenhäufigkeiten nur eine minimale Unsicherheit verbunden ist. Eine andere Möglichkeit, dies auszudrücken, besteht darin, dass für diese Elemente das Standardatomgewicht und die Atommasse gleich sind.

In der Praxis werden nur 11 der mononuklidischen Elemente in der Standard-Atomgewichtsmessung verwendet. Dies sind Aluminium, Wismut, Cäsium, Kobalt, Gold, Mangan, Phosphor, Scandium, Natrium, Terbium und Thorium.

In der Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) sind die drei empfindlichsten stabilen Kerne Wasserstoff-1 ( 1 H), Fluor-19 ( 19 F) und Phosphor-31 ( 31 P). Fluor und Phosphor sind monoisotop, Wasserstoff fast schon. 1 H-NMR , 19 F-NMR und 31 P-NMR ermöglichen die Identifizierung und Untersuchung von Verbindungen, die diese Elemente enthalten.

Kontamination durch instabile Spurenisotope

Spurenkonzentrationen instabiler Isotope einiger mononuklidischer Elemente finden sich in natürlichen Proben. Zum Beispiel Beryllium-10 ( 10 Be), mit einer Halbwertszeit von 1,4 Millionen Jahren durch produzierte kosmische Strahlung in der Erde ‚s oberer Atmosphäre ; Iod-129 ( 129 I) mit einer Halbwertszeit von 15,7 Millionen Jahren wird durch verschiedene kosmogene und nukleare Mechanismen hergestellt. Cäsium-137 ( 137 Cs) mit einer Halbwertszeit von 30 Jahren wird durch Kernspaltung erzeugt . Solche Isotope werden in einer Vielzahl von analytischen und forensischen Anwendungen verwendet.

Vollständige Liste der 21 mononuklidischen Elemente

Daten aus Atomgewichten und Isotopenzusammensetzungen ed. JS Coursey, DJ Schwab und RA Dragoset, Nationales Institut für Standards und Technologie (2005).

Element Nuklid Z ( p ) N ( n ) Isotopenmasse ( u ) Anmerkungen
Beryllium 9 Sei 4 5 9,012 182 (3)
Fluor 19 F. 9 10 18.998 403 2 (5)
Natrium 23 Na 11 12 22,989 770 (2)
Aluminium 27 Al 13 14 26,981 538 (2)
Phosphor 31 P. fünfzehn 16 30,973 761 (2)
Scandium 45 Sc 21 24 44,955 910 (8)
Mangan 55 Mn 25 30 54,938 049 (9)
Kobalt 59 Co. 27 32 58,933 200 (9)
Arsen 75 As 33 42 74,921 60 (2)
Yttrium 89 Y. 39 50 88,905 85 (2)
Niob 93 Nb 41 52 92,906 38 (2)
Rhodium 103 Rh 45 58 102.905 50 (2)
Jod 127 I. 53 74 126,904 47 (3)
Cäsium 133 Cs 55 78 132,905 45 (2)
Praseodym 141 Pr 59 82 140,907 65 (2)
Terbium 159 Tb 65 94 158,925 34 (2)
Holmium 165 Ho 67 98 164,930 32 (2)
Thulium 169 Tm 69 100 168,934 21 (2)
Gold 197 Au 79 118 196,966 55 (2)
Wismut 209 Bi 83 126 208,980 38 (2) (radioaktiv)
Protactinium 231 Pa 91 140 231,035 88 (2) (radioaktiv)

Siehe auch

Verweise