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2026-02-23T16:27:48Z

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Die '''Neptunium-Reihe''' ist die natürliche [[Zerfallsreihe]] des [[Neptunium]]isotops 237Np. Ihr Endnuklid ist das [[Thallium]]isotop 205Tl. Bis 2003 glaubte man, das [[Bismut]]isotop 209Bi sei stabil und der Endpunkt der Reihe. Die Reihe kann „rückwärts“ über das Neptunium hinaus zu noch schwereren [[Transuran]]en fortgesetzt werden.

Die Neptuniumreihe wird auch als „prähistorische“ Reihe bezeichnet, da das bei der Entstehung der Erde vorhandene 237Np schon gänzlich zerfallen ist. Auch das im [[Naturreaktor Oklo]] entstandene Neptunium-237 (bzw. [[Americium|Americium-241]]) ist längst bis zum (äußerst langlebigen) Bismut-209 zerfallen. Kleinste Mengen 237Np entstehen auch in Uranerzen, da 238U zur [[Spontanspaltung]] in der Lage ist, wobei [[freies Neutron|Neutronen frei werden]], welche durch [[Neutroneneinfang]] in 235U und anschließend noch einmal in 236U das betastrahlende 237U bilden, welches schließlich zu 237Np zerfällt. Hierbei besteht ein [[Fließgleichgewicht|dynamisches Gleichgewicht]] aus dem skizzierten Entstehungsweg und dem anschließenden Alphazerfall von 237Np. Die entstehenden Mengen (Größenordnung 10−12 Neptunium-Atome pro Uran-Atom) sind jedoch kaum oberhalb der Nachweisgrenze und eher von akademischer Relevanz.<ref>{{Literatur |Autor=B. F. Thornton, S. C. Burdette |Titel=Neutron stardust and the elements of Earth |Sammelwerk=Nature Chem |Band=11 |Seiten=4–10 |Datum=2019 |DOI=10.1038/s41557-018-0190-9}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=J. Ibers |Titel=Neglected neptunium |Sammelwerk=Nature Chem |Band=2 |Seiten=996 |Datum=2010 |DOI=10.1038/nchem.888}}</ref>

Nuklide der Neptuniumreihe existieren heute wieder durch künstliche Erzeugung, weil Anfangsnuklide wie 241Pu, 241Am, 237Np und 237U in [[Kernreaktor]]en als [[minore Actinoide|Neben-]] bzw. Hauptprodukte [[Brutreaktor|erbrütet]] werden. Wenn [[Thorium]] als „Brennstoff“ in Kernreaktoren verwendet wird, wird hierbei durch Neutroneneinfang das spaltbare 233U „erbrütet“, welches ein weiteres, relativ langlebiges, Glied der Kette an Zerfällen der Neptunium-Reihe ist. 241Am wird in [[Ionisationsrauchmelder]]n verwendet. In heute vertriebenen Rauchmeldern findet sich 1 [[Curie (Einheit)|Microcurie]] (37 [[Becquerel (Einheit)|kBq]]) oder weniger an 241Am,<ref>{{Internetquelle |url=https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/smoke-detectors.html |titel=Backgrounder on Smoke Detectors |werk=nrc.gov |datum=2020-05 |sprache=en |abruf=2024-03-09}}</ref> was weniger als 300 Nanogramm entspricht.
{| style="text-align:center;"
|[[Datei:Radioaktivezerfallsreihen-Diagramm.svg|800px]] Natürliche radioaktive Zerfallsreihen: Neptunium-Reihe (violett)
|}

== 4n+1 Reihe ==
[[Datei:Neptuniova rada.svg|miniatur|hochkant=1.4|Zerfallsreihen von 237[[Neptunium|Np]]: Z ist die Ordnungszahl (Protonenzahl), N die Neutronenzahl der Nuklide. Die sehr seltenen Zerfälle über die Nuklide 221[[Radium|Ra]] und 217Rn sowie der Zerfall von 209Bi sind nicht dargestellt.]]
{| class="wikitable" style="text-align:center"
! Nuklid
! Zerfall
! Halbwerts- zeit
! E (MeV)
! Zerfalls- produkt
|-align="center"
| 241[[Plutonium|Pu]]
| [[Betazerfall|β−]] 99,9975 % [[Alphazerfall|α]]&emsp; 0,0025 %
| 14,4 a
| 0,021 5,14{{0}}
| 241Am 237U
|-
| 241[[Americium|Am]]
| α
| 432,2 a
| 5,638
| 237Np
|-
| 237[[Uran|U]]
| β−
| 6,75 d
| 0,519
| 237Np
|-
| 237[[Neptunium|Np]]
| α
| 2,144 · 106 a
| 4,959
| 233Pa
|-
| 233[[Protactinium|Pa]]
| β−
| 26,967 d
| 0,571
| 233U
|-
| 233U
| α
| 1,592 · 105 a
| 4,909
| 229Th
|-
| 229[[Thorium|Th]]
| α
| 7880 a
| 5,168
| 225Ra
|-
| 225[[Radium|Ra]]
| β−
| 14,9 d
| 0,357
| 225Ac
|-
| 225[[Actinium|Ac]]
| α
| 10,0 d
| 5,935
| 221Fr
|-
| 221[[Francium|Fr]]
| α 99,9 % β− 0,1 %
| 4,9 min
| 6,458 0,312
| 217At 221Ra
|-
| 221Ra
| α
| 28,0 s
| 6,886
| 217Rn
|-
| 217[[Astat|At]]
| α 99,99 % β− 0,01 %
| 32,3 ms
| 7,202 0,740
| 213Bi 217Rn
|-
| 217[[Radon|Rn]]
| α
| 0,54 ms
| 7,889
| 213Po
|-
| 213[[Bismut|Bi]]
| β− 97,91 % α&emsp; 2,09 %
| 45,49 min
| 1,426 5,982
| 213Po 209Tl
|-
| 213[[Polonium|Po]]
| α
| 4,2 ms
| 8,537
| 209Pb
|-
| 209[[Thallium|Tl]]
| β−
| 2,20 min
| 3,980
| 209Pb
|-
| 209[[Blei|Pb]]
| β−
| 3,253 h
| 0,644
| 209Bi
|-
| 209Bi
| α
| 1,9 · 1019 a
| 3,137<ref>Pierre de Marcillac, Noël Coron, Gérard Dambier, Jacques Leblanc & Jean-Pierre Moalic: „Experimental detection of α-particles from the radioactive decay of natural bismuth“, in: ''[[Nature]]'', '''2003''', Volume 422, Number 6934, S. 876–878; {{DOI|10.1038/nature01541}}.</ref>
| '''205Tl'''
|-
| '''205Tl'''
! colspan="4" | stabil
|}

== Einzelnachweise ==
<references/>

{{Navigationsleiste Zerfallsreihen}}

[[Kategorie:Radioaktivität]]
[[Kategorie:Radiochemie]]

Neptunium-Reihe - Versionsgeschichte

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