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Beryllium (4Be) hat 11 bekannte Isotope und 3 bekannte Isomere, aber nur eines dieser Isotope (9
Be
) ist stabil und ein primordiales Nuklid. Daher wird Beryllium als monoisotopisches Element betrachtet. Es ist auch ein mononuklidisches Element, da seine anderen Isotope eine so kurze Halbwertszeit haben, dass keines von ihnen primordial ist und ihre Häufigkeit sehr gering ist (Standard-Atomgewicht ist 9,0122). Beryllium ist das einzige monoisotopische Element mit einer geraden Anzahl von Protonen und einer ungeraden Anzahl von Neutronen. Es gibt 25 weitere monoisotopische Elemente, aber alle haben ungerade Ordnungszahlen und eine gerade Anzahl von Neutronen.
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| Standard atomic weight Ar, standard(Be) |
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Of the 10 radioisotopes of beryllium, the most stable are 10
Be
with a half-life of 1.39 million years and 7
Be
with a half-life of 53.22 days. All other radioisotopes have half-lives under 15 seconds, most under 0.03 seconds. The least stable isotope is 16
Be
, with a half-life measured as 6.5 × 10−22 seconds.
The 1:1 neutron–proton ratio seen in stable isotopes of many light elements (up to oxygen, and in elements with even atomic number up to calcium) is prevented in beryllium by the extreme instability of 8
Be
toward alpha decay, which is favored due to the extremely tight binding of 4
He
nuclei. Die Halbwertszeit für den Zerfall von 8
Be
beträgt nur 8,19(37)×10-17 Sekunden.
Beryllium hat kein stabiles Isotop mit 4 Protonen und 6 Neutronen, da das Neutron-Proton-Verhältnis für ein so leichtes Element sehr ungleich ist. Dennoch hat dieses Isotop, 10
Be
, eine Halbwertszeit von 1,39 Millionen Jahren, was auf eine ungewöhnliche Stabilität für ein leichtes Isotop mit einem so großen Ungleichgewicht zwischen Neutronen und Protonen hinweist. Andere mögliche Beryllium-Isotope haben ein noch größeres Ungleichgewicht zwischen Neutronen- und Protonenzahl und sind daher noch weniger stabil.
Das meiste 9
Be
im Universum wurde vermutlich durch Nukleosynthese aus kosmischer Strahlung in der Zeit zwischen dem Urknall und der Entstehung des Sonnensystems gebildet. Die Isotope 7
Be
, mit einer Halbwertszeit von 53,22 Tagen, und 10
Be
sind beide kosmogene Nuklide, da sie wie 14
C
erst in jüngerer Zeit im Sonnensystem durch Spallation entstanden sind. Diese beiden Radioisotope des Berylliums in der Atmosphäre verfolgen den Sonnenfleckenzyklus und die Sonnenaktivität, da diese das Magnetfeld beeinflussen, das die Erde vor kosmischer Strahlung schützt. Die Geschwindigkeit, mit der das kurzlebige 7
Be
aus der Luft auf den Boden übertragen wird, wird zum Teil durch das Wetter gesteuert. Der Zerfall von 7
Be
in der Sonne ist eine der Quellen für solare Neutrinos und die erste Art, die mit dem Homestake-Experiment nachgewiesen wurde. Das Vorhandensein von 7
Be
in Sedimenten wird oft als Beweis dafür herangezogen, dass sie frisch sind, d.h. weniger als 3-4 Monate alt sind, oder etwa zwei Halbwertszeiten von 7
Be
.
Be
aus der Luft in den Boden in Japan (Quelle M. Yamamoto et al., Journal of Environmental Radioactivity, 2006, 8, 110-131)