Izotopy gadolinu - Isotopes of gadolinium
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Średnia masa atomowa R standardowe (Gd) | 157.25(3) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Naturalnie występujące gadolin ( 64 Gd) składa się z 6 stabilnych izotopów , 154 gD 155 gD 156 gD 157 gD 158 GD 160 Gd i 1 radioizotopowe , 152 gD z 158 Gd jest najobficiej (24,84% naturalnego obfitość ). Przewidywany podwójny rozpad beta z 160 Gd nigdy nie zaobserwowano; tylko dolna granica jego okresu półtrwania wynosząca ponad 1,3×10 21 lat została ustalona eksperymentalnie.
Trzydzieści radioizotopy scharakteryzowano z najbardziej stabilny jest alfa-rozkładającą 152 Gd (występująca naturalnie) z okresem półtrwania wynoszącym 1,08 x 10 14 lat, a 150 Gd z okresem półtrwania wynoszącym 1,79 x 10 6 lat. Wszystkie pozostałe izotopy promieniotwórcze mają okres półtrwania krótszy niż 74,7 lat. Większość z nich ma okres półtrwania krótszy niż 24,6 sekundy. Izotopy gadolinu mają 10 metastabilnych izomerów , z których najbardziej stabilne to 143m Gd (t 1/2 = 110 sekund), 145m Gd (t 1/2 = 85 sekund) i 141m Gd (t 1/2 = 24,5 sekundy).
Pierwotnym trybem rozpadu przy masach atomowych niższych niż najbardziej rozpowszechniony stabilny izotop 158 Gd jest wychwytywanie elektronów , a trybem pierwotnym przy wyższych masach atomowych jest rozpad beta . Podstawowymi produktami rozpadu izotopów lżejszych niż 158 Gd są izotopy europu, a podstawowymi produktami cięższych izotopów są izotopy terbu .
Gadolin-153 ma okres półtrwania 240,4 ± 10 dni i emituje promieniowanie gamma z silnymi pikami przy 41 keV i 102 keV. Jest on używany jako źródło promieniowania gamma do absorpcjometrii i fluorescencji rentgenowskiej , do mierników gęstości kości do badań przesiewowych osteoporozy oraz do profilowania radiometrycznego w przenośnym systemie obrazowania rentgenowskiego Lixiscope, znanym również jako Lixi Profiler. W medycynie nuklearnej służy do kalibracji sprzętu potrzebnego do wykonywania zdjęć rentgenowskich, takiego jak systemy tomografii komputerowej z emisją pojedynczych fotonów (SPECT) . Gwarantuje to, że maszyny działają prawidłowo, aby wytworzyć obrazy dystrybucji radioizotopów wewnątrz pacjenta. Ten izotop jest wytwarzany w reaktorze jądrowym z europu lub wzbogaconego gadolinu. Może również wykryć utratę wapnia w kościach biodrowych i tylnych, umożliwiając diagnozowanie osteoporozy.
Gadolinium-148 byłby idealny do radioizotopowych generatorów termoelektrycznych ze względu na 74-letni okres półtrwania, wysoką gęstość i dominujący tryb rozpadu alfa. Jednak gadolin-148 nie może być ekonomicznie zsyntetyzowany w ilościach wystarczających do zasilania RTG.
Lista izotopów
| Nuklid |
Z | N |
Masa izotopowa ( Da ) |
Pół życia |
Tryb zaniku |
Córka izotopu |
Spin i parzystość |
Obfitość naturalna (ułamek molowy) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energia wzbudzenia | Normalna proporcja | Zakres zmienności | |||||||
| 134 Gd | 64 | 70 | 133.95537(43)# | 0,4 # s | 0+ | ||||
| 135 Gd | 64 | 71 | 134.95257(54)# | 1.1(2) | 3/2− | ||||
| 136 Gd | 64 | 72 | 135.94734(43)# | 1# s [>200 ns] | β + | 136 euro | |||
| 137 Gd | 64 | 73 | 136.94502(43)# | 2.2(2) s | β + | 137 euro | 7/2+# | ||
| β + , p (rzadko) | 136 Sm | ||||||||
| 138 Gd | 64 | 74 | 137.94012(21)# | 4,7(9) | β + | 138 eu | 0+ | ||
| 138m Gd | 2232,7(11) keV | 6(1) µs | (8-) | ||||||
| 139 Gd | 64 | 75 | 138.93824(21)# | 5.7(3) | β + | 139 euro | 9/2−# | ||
| β + , p (rzadko) | 138 Sm | ||||||||
| 139m Gd | 250(150)# keV | 4,8(9) | 1/2+# | ||||||
| 140 Gd | 64 | 76 | 139,93367(3) | 15,8(4) s | β + | 140 euro | 0+ | ||
| 141 Gd | 64 | 77 | 140.932126(21) | 14(4) s | β + (99,97%) | 141 Eu | (1/2+) | ||
| β + , p (0,03%) | 140 Sm² | ||||||||
| 141 mln zł | 377.8(2) keV | 24,5(5) s | β + (89%) | 141 Eu | (11/2−) | ||||
| Informatyka (11%) | 141 Gd | ||||||||
| 142 Gd | 64 | 78 | 141.92812(3) | 70,2(6) | β + | 142 Eu | 0+ | ||
| 143 Gd | 64 | 79 | 142.92675(22) | 39(2) | β + | 143 Eu | (1/2)+ | ||
| β + , α (rzadko) | 139 po południu | ||||||||
| β + , p (rzadko) | 142 Sm | ||||||||
| 143 mln zł | 152,6(5) keV | 110,0(14) s | β + | 143 Eu | (11/2−) | ||||
| β + , α (rzadko) | 139 po południu | ||||||||
| β + , p (rzadko) | 142 Sm | ||||||||
| 144 Gd | 64 | 80 | 143.92296(3) | 4.47(6) min | β + | 144 euro | 0+ | ||
| 145 Gd | 64 | 81 | 144.921709(20) | 23,0(4) min | β + | 145 euro | 1/2+ | ||
| 145m Gd | 749.1(2) keV | 85(3) | informatyka (94,3%) | 145 Gd | 11/2− | ||||
| β + (5,7%) | 145 euro | ||||||||
| 146 Gd | 64 | 82 | 145.918311(5) | 48.27(10) d | WE | 146 euro | 0+ | ||
| 147 Gd | 64 | 83 | 146.919094(3) | 38.06(12) godz | β + | 147 euro | 7/2− | ||
| 147 mln zł | 8587.8(4) keV | 510(20) ns | (49/2+) | ||||||
| 148 Gd | 64 | 84 | 147.918115(3) | 74,6(30) lat | α | 144 Sm | 0+ | ||
| β + β + (rzadko) | 148 Sm | ||||||||
| 149 Gd | 64 | 85 | 148,919341(4) | 9.28(10) d | β + | 149 euro | 7/2− | ||
| α (4,34× 10-4 %) | 145 Sm | ||||||||
| 150 Gd | 64 | 86 | 149.918659(7) | 1,79 (8) × 10 6 lat | α | 146 Sm | 0+ | ||
| β + β + (rzadko) | 150 Sm² | ||||||||
| 151 Gd | 64 | 87 | 150.920348(4) | 124(1) | WE | 151 euro | 7/2− | ||
| α ( 10-6 %) | 147 Sm | ||||||||
| 152 Gd | 64 | 88 | 151.9197910(27) | 1,08(8)×10 14 lat | α | 148 Sm | 0+ | 0,0020(1) | |
| 153 Gd | 64 | 89 | 152.9217495(27) | 240.4 (10) d | WE | 153 Eu | 3/2− | ||
| 153m1 Gd | 95.1737(12) keV | 3,5(4) µs | (9/2+) | ||||||
| 153m2 Gd | 171,189(5) keV | 76,0 (14) µs | (11/2−) | ||||||
| 154 Gd | 64 | 90 | 153.9208656(27) | Obserwacyjnie stabilny | 0+ | 0,0218(3) | |||
| 155 Gd | 64 | 91 | 154.9226220(27) | Obserwacyjnie stabilny | 3/2− | 0.1480(12) | |||
| 155m Gd | 121,05(19) keV | 31,97(27) ms | TO | 155 Gd | 11/2− | ||||
| 156 Gd | 64 | 92 | 155.9221227(27) | Stabilny | 0+ | 0,2047(9) | |||
| 156m Gd | 2137,60(5) keV | 1.3(1) µs | 7- | ||||||
| 157 Gd | 64 | 93 | 156.9239601(27) | Stabilny | 3/2− | 0.1565(2) | |||
| 158 Gd | 64 | 94 | 157.9241039(27) | Stabilny | 0+ | 0,2484(7) | |||
| 159 Gd | 64 | 95 | 158.9263887(27) | 18.479(4) godz | β − | 159 Tb | 3/2− | ||
| 160 Gd | 64 | 96 | 159.9270541(27) | Obserwacyjnie stabilny | 0+ | 0,2186(19) | |||
| 161 Gd | 64 | 97 | 160.9296692(29) | 3.646(3) min | β − | 161 Tb | 5/2− | ||
| 162 Gd | 64 | 98 | 161.930985(5) | 8.4(2) min | β − | 162 Tb | 0+ | ||
| 163 Gd | 64 | 99 | 162.93399(32)# | 68(3) | β − | 163 Tb | 7/2+# | ||
| 164 Gd | 64 | 100 | 163.93586(43)# | 45(3) | β − | 164 Tb | 0+ | ||
| 165 Gd | 64 | 101 | 164.93938(54)# | 10.3(16) | β − | 165 Tb | 1/2−# | ||
| 166 Gd | 64 | 102 | 165.94160(64)# | 4,8(10) s | β − | 166 Tb | 0+ | ||
| 167 Gd | 64 | 103 | 166.94557(64)# | 3# s | β − | 167 Tb | 5/2−# | ||
| 168 Gd | 64 | 104 | 167.94836(75)# | 300 # ms | β − | 168 Tb | 0+ | ||
| 169 Gd | 64 | 105 | 168.95287(86)# | 1# s | β − | 169 Tb | 7/2−# | ||
- ^ m Gd – wzbudzony izomer jądrowy .
- ^ ( ) – Niepewność (1 σ ) podawana jest zwięźle w nawiasach po odpowiednich ostatnich cyfrach.
- ^ # – Masa atomowa oznaczona #: wartość i niepewność pochodząca nie z danych czysto eksperymentalnych, ale przynajmniej częściowo z trendów z Powierzchni Masy (TMS).
- ^ Pogrubiony okres półtrwania – prawie stabilny, okres półtrwania dłuższy niż wiek wszechświata .
- ^ a b c # – Wartości oznaczone # nie pochodzą wyłącznie z danych eksperymentalnych, ale przynajmniej częściowo z trendów sąsiednich nuklidów (TNN).
-
^
Tryby zaniku:
WE: Wychwytywanie elektronów TO: Przejście izomeryczne - ^ Pogrubiona kursywa symbol jako córka – Produkt Córka jest prawie stabilny.
- ^ Pogrubiony symbol jako córka – Produkt Córka jest stabilny.
- ^ ( ) wartość spinu — wskazuje spin ze słabymi argumentami przypisania.
- ^ pierwotny radionuklid
- ^ Uważa się, że ulega rozpadowi α do 150 Sm
- ^ a b c d e f Produkt rozszczepienia
- ^ Uważa się, że ulega rozpadowi α do 151 Sm
- ^ a b c Teoretycznie zdolny do spontanicznego rozszczepienia
- ^ Uważa się, że ulega β − β − rozpadowi do 160 Dy z okresem półtrwania powyżej 1,3×10 21 lat
Bibliografia
- Masy izotopowe z:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "Ocena N UBASE właściwości jądrowych i rozpadu" , Fizyka Jądrowa A , 729 : 3-128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 0,001
- Kompozycje izotopowe i standardowe masy atomowe z:
- de Laetera, Johna Roberta ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). „Wagi atomowe pierwiastków. Przegląd 2000 (Raport techniczny IUPAC)” . Chemia czysta i stosowana . 75 (6): 683-800. doi : 10.1351/pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). „Wagi atomowe pierwiastków 2005 (sprawozdanie techniczne IUPAC)” . Chemia czysta i stosowana . 78 (11): 2051-2066. doi : 10.1351/pac200678112051 . Ułóż podsumowanie .
- Okres półtrwania, spin i dane izomeryczne wybrane z następujących źródeł.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "Ocena N UBASE właściwości jądrowych i rozpadu" , Fizyka Jądrowa A , 729 : 3-128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 0,001
- Narodowe Centrum Danych Jądrowych . "Baza danych NuDat 2.x" . Laboratorium Narodowe w Brookhaven .
- Holden, Norman E. (2004). „11. Tabela izotopów”. W Lide, David R. (red.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (wyd. 85). Boca Raton, Floryda : CRC Press . Numer ISBN 978-0-8493-0485-9.