Изотопы гадолиния - Isotopes of gadolinium

Основные изотопы гадолиния   ( 64 Gd)
Изотоп Разлагаться
избыток период полураспада ( т 1/2 ) Режим продукт
148 Gd син 75 лет α 144 см
150 Gd син 1,8 × 10 6  г α 146 см
152 Gd 0,20% 1,08 × 10 14  лет α 148 см
153 Gd син 240,4 г ε 153 Eu
γ -
154 Gd 2,18% стабильный
155 Gd 14,80% стабильный
156 Gd 20,47% стабильный
157 Gd 15,65% стабильный
158 Gd 24,84% стабильный
160 Гд 21,86% стабильный
Стандартный атомный вес A r, стандартный (Gd) 157,25 (3)

Встречающийся в природе гадолиний ( 64 Gd) состоит из 6 стабильных изотопов , 154 Gd, 155 Gd, 156 Gd, 157 Gd, 158 Gd и 160 Gd, и 1 радиоизотопа , 152 Gd, из которых 158 Gd является наиболее распространенным (24,84% природного изобилие ). Прогнозируемый двойной бета - распад в 160 Gd никогда не наблюдалось; только нижний предел его периода полураспада, превышающий 1,3 × 10 21 года, был установлен экспериментально.

Было охарактеризовано 30 радиоизотопов, наиболее стабильным из которых является альфа-распадающийся 152 Gd (встречающийся в природе) с периодом полураспада 1,08 × 10 14 лет и 150 Gd с периодом полураспада 1,79 × 10 6 лет. Все остальные радиоактивные изотопы имеют период полураспада менее 74,7 лет. Большинство из них имеют период полураспада менее 24,6 секунды. Изотопы гадолиния имеют 10 метастабильных изомеров , наиболее стабильными из которых являются 143m Gd (t 1/2 = 110 секунд), 145m Gd (t 1/2 = 85 секунд) и 141m Gd (t 1/2 = 24,5 секунды).

Первичная мода распада при атомных весах ниже, чем самый распространенный стабильный изотоп, 158 Gd, - это захват электронов , а первичная мода при более высоких атомных весах - это бета-распад . Первичные продукты распада изотопов легче 158 Gd - это изотопы европия, а первичные продукты более тяжелых изотопов - изотопы тербия .

Гадолиний-153 имеет период полураспада 240,4 ± 10 дней и испускает гамма - излучение с сильными пиками при 41 кэВ и 102 кэВ. Он используется в качестве источника гамма-излучения для рентгеновской абсорбциометрии и флуоресценции, для датчиков плотности костной ткани для скрининга остеопороза и для радиометрического профилирования в портативной рентгеновской системе визуализации Lixiscope, также известной как Lixi Profiler. В ядерной медицине он служит для калибровки оборудования, необходимого, например, систем однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) для получения рентгеновских лучей . Это гарантирует правильную работу аппаратов для получения изображений распределения радиоизотопов внутри пациента. Этот изотоп производится в ядерном реакторе из европия или обогащенного гадолиния. Он также может определять потерю кальция в бедрах и костях спины, что позволяет диагностировать остеопороз.

Гадолиний-148 идеально подходит для радиоизотопных термоэлектрических генераторов из-за его 74-летнего периода полураспада, высокой плотности и доминирующего режима альфа-распада. Однако гадолиний-148 не может быть экономически выгодно синтезирован в достаточных количествах для питания РИТЭГа.

Список изотопов

Нуклид
 Z N Изотопная масса ( Да )
 Период полураспада
Режим распада
 Дочерний
изотоп
 Спин и
паритет
 Естественное изобилие (мольная доля)
Энергия возбуждения Нормальная пропорция Диапазон вариации
134 Gd 64 70 133.95537 (43) # 0,4 # с 0+
135 Gd 64 71 134.95257 (54) # 1,1 (2) с 3 / 2-
136 Gd 64 72 135.94734 (43) # 1 # с [> 200 нс] β + 136 Eu
137 Gd 64 73 136.94502 (43) # 2.2 (2) с β + 137 Eu 7/2 + #
β + , p (редко) 136 см
138 Gd 64 74 137.94012 (21) # 4,7 (9) с β + 138 Eu 0+
138m Gd 2232,7 (11) кэВ 6 (1) мкс (8-)
139 Gd 64 75 138.93824 (21) # 5,7 (3) с β + 139 Eu 9 / 2- #
β + , p (редко) 138 см
139m Gd 250 (150) # кэВ 4.8 (9) с 1/2 + #
140 Gd 64 76 139.93367 (3) 15,8 (4) с β + 140 евро 0+
141 Gd 64 77 140.932126 (21) 14 (4) с β + (99,97%) 141 Eu (1/2 +)
β + , p (0,03%) 140 см
141m Gd 377,8 (2) кэВ 24,5 (5) с β + (89%) 141 Eu (11 / 2-)
ИТ (11%) 141 Gd
142 Gd 64 78 141.92812 (3) 70,2 (6) с β + 142 Eu 0+
143 Gd 64 79 142.92675 (22) 39 (2) с β + 143 Eu (1/2) +
β + , α (редко) 139 вечера
β + , p (редко) 142 см
143m Gd 152,6 (5) кэВ 110.0 (14) с β + 143 Eu (11 / 2-)
β + , α (редко) 139 вечера
β + , p (редко) 142 см
144 Gd 64 80 143.92296 (3) 4,47 (6) мин β + 144 Eu 0+
145 Gd 64 81 год 144.921709 (20) 23,0 (4) мин β + 145 евро 1/2 +
145m Gd 749,1 (2) кэВ 85 (3) с ИТ (94,3%) 145 Gd 11 / 2−
β + (5,7%) 145 евро
146 Gd 64 82 145.918311 (5) 48,27 (10) д EC 146 Eu 0+
147 Gd 64 83 146.919094 (3) 38.06 (12) ч β + 147 Eu 7 / 2−
147m Gd 8587,8 ​​(4) кэВ 510 (20) нс (49/2 +)
148 Gd 64 84 147.918115 (3) 74,6 (30) лет α 144 см 0+
β + β + (редко) 148 см
149 Gd 64 85 148.919341 (4) 9,28 (10) д β + 149 Eu 7 / 2−
α (4,34 × 10 −4 %) 145 см
150 Gd 64 86 149.918659 (7) 1.79 (8) × 10 6  лет α 146 см 0+
β + β + (редко) 150 см
151 Gd 64 87 150.920348 (4) 124 (1) д EC 151 Eu 7 / 2−
α (10 −6 %) 147 см
152 Gd 64 88 151.9197910 (27) 1.08 (8) × 10 14  лет α 148 см 0+ 0,0020 (1)
153 Gd 64 89 152.9217495 (27) 240,4 (10) сут EC 153 Eu 3 / 2-
153m1 Gd 95,1737 (12) кэВ 3,5 (4) мкс (9/2 +)
153м2 Gd 171.189 (5) кэВ 76,0 (14) мкс (11 / 2-)
154 Gd 64 90 153.9208656 (27) Наблюдательно стабильный 0+ 0,0218 (3)
155 Gd 64 91 154.9226220 (27) Наблюдательно стабильный 3 / 2- 0,1480 (12)
155m Gd 121.05 (19) кэВ 31.97 (27) мс ЭТО 155 Gd 11 / 2−
156 Gd 64 92 155.9221227 (27) Стабильный 0+ 0,2047 (9)
156m Gd 2137.60 (5) кэВ 1,3 (1) мкс 7-
157 Gd 64 93 156.9239601 (27) Стабильный 3 / 2- 0,1565 (2)
158 Gd 64 94 157.924 1039 (27) Стабильный 0+ 0,2484 (7)
159 Gd 64 95 158.9263887 (27) 18,479 (4) ч β - 159 Тб 3 / 2-
160 Гд 64 96 159.9270541 (27) Наблюдательно стабильный 0+ 0,2186 (19)
161 Gd 64 97 160.9296692 (29) 3,646 (3) мин β - 161 Тб 5 / 2-
162 Gd 64 98 161.930985 (5) 8,4 (2) мин β - 162 Тб 0+
163 Gd 64 99 162.93399 (32) # 68 (3) с β - 163 Тб 7/2 + #
164 Gd 64 100 163.93586 (43) # 45 (3) с β - 164 Тб 0+
165 Gd 64 101 164.93938 (54) # 10,3 (16) с β - 165 Тб 1/2 - #
166 Gd 64 102 165.94160 (64) # 4.8 (10) с β - 166 Тб 0+
167 Gd 64 103 166.94557 (64) # 3 # с β - 167 Тб 5 / 2- #
168 Gd 64 104 167.94836 (75) # 300 # мс β - 168 Тб 0+
169 Gd 64 105 168.95287 (86) # 1 # с β - 169 Тб 7 / 2- #
  1. ^ m Gd - Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ () - Неопределенность (1 σ ) дана в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - Атомная масса с пометкой #: значение и погрешность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов по массовой поверхности (TMS).
  4. ^ Жирный период полураспада  - почти стабильный, период полураспада больше возраста Вселенной .
  5. ^ a b c # - Значения, отмеченные знаком #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN).
  6. ^ Режимы распада:
    EC: Электронный захват
    ЭТО: Изомерный переход
  7. ^ Дочерний символ выделен жирным курсивом - Дочерний продукт почти стабилен.
  8. ^ Дочерний символ жирным шрифтом - Дочерний продукт стабилен.
  9. ^ () значение спина - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
  10. ^ первичный радионуклид
  11. ^ Предполагается, что претерпевает α-распад до 150 см
  12. ^ a b c d e f Продукт деления
  13. ^ Считается, что претерпевает α-распад до 151 Sm
  14. ^ a b c Теоретически способна к спонтанному делению
  15. ^ Предполагается, что претерпевает β - β - распад до 160 Dy с периодом полураспада более 1,3 × 10 21 год

Рекомендации