Jump to content

Изотопы самария

(Перенаправлено с Самария-153 )
Изотопы самария  ( 62 см)
Основные изотопы [1] Разлагаться
abun­dance период полураспада ( т 1/2 ) режим pro­duct
144 см 3.08% стабильный
145 см синтезатор 340 д е 145 вечера
146 см след 9.20 × 10 7 и а 142 Нд
147 см 15% 1.07 × 10 11 и а 143 Нд
148 см 11.3% 6.3 × 10 15 и а 144 Нд
149 см 13.8% стабильный
150 см 7.37% стабильный
151 см синтезатор 94,6 и б 151 Евросоюз
152 см 26.7% стабильный
153 см синтезатор 46,28 ч. б 153 Евросоюз
154 см 22.7% стабильный
Стандартный атомный вес А р °(См)

Встречающийся в природе самарий ( 62 См) состоит из пяти стабильных изотопов : 144 См, 149 См, 150 См, 152 См и 154 См, и два чрезвычайно долгоживущих радиоизотопа , 147 См (период полураспада: 1,06 × 10 11 у) и 148 См (6,3 × 10 15 у), с 152 Sm является наиболее многочисленным (26,75% естественной численности ). 146 См (9,20 × 10 7 и) [4] также довольно долгоживущий, но недостаточно долгоживущий, чтобы выжить в значительных количествах с момента формирования Солнечной системы на Земле, хотя он остается полезным при радиометрическом датировании Солнечной системы как вымерший радионуклид . [5] Это самый долгоживущий нуклид, первичность которого еще не подтверждена .

Помимо встречающихся в природе изотопов, наиболее долгоживущими радиоизотопами являются 151 Sm, период полураспада которого составляет 94,6 года, [6] и 145 Sm, период полураспада которого составляет 340 дней. Все остальные радиоизотопы, которые варьируются от 129 см к 168 Sm, имеют период полураспада менее двух дней, и у большинства из них период полураспада составляет менее 48 секунд. Этот элемент также имеет двенадцать известных изомеров , наиболее стабильным из которых является 141 м См (t 1/2 22,6 мин), 143м1 См (t 1/2 66 секунд) и 139 м См (t 1/2 10,7 секунды).

Долгоживущие изотопы, 146 См, 147 См и 148 Sm, преимущественно распад альфа-распадом на изотопы неодима . Более легкие нестабильные изотопы самария преимущественно распадаются путем электронного захвата до изотопов прометия , а более тяжелые - путем бета-распада до изотопов европия . Статья 2012 года [7] пересмотр предполагаемого периода полураспада 146 См от 10,3(5)×10 7 у равно 6,8(7)×10 7 y был отозван в 2023 году. [7] [8]

Изотопы самария используются при самарий-неодимовом датировании для определения возрастных соотношений горных пород и метеоритов.

151 См является среднеживущим продуктом деления и действует как нейтронный яд в ядерном топливном цикле . Стабильный продукт деления 149 См также является нейтронным ядом.

Самарий теоретически является самым легким элементом с четным атомным номером и не имеет стабильных изотопов (все его изотопы теоретически могут подвергаться либо альфа-распаду , либо бета-распаду , либо двойному бета-распаду ), другими такими элементами являются элементы с атомными номерами> 66 ( диспрозий , который является самый тяжелый теоретически стабильный нуклид).

Список изотопов

[ редактировать ]
Нуклид
[n 1]
С Н Изотопная масса ( Да )
[n 2] [n 3]
Период полураспада
[n 4] [n 5]
Разлагаться
режим

[№ 6]
Дочь
изотоп

[n 7] [№ 8]
Спин и
паритет
[n 9] [n 5]
Природное изобилие (молярная доля)
Энергия возбуждения [n 5] Нормальная пропорция Диапазон вариаций
129 см 62 67 128.95464(54)# 550(100) мс 5/2+#
130 см 62 68 129.94892(43)# 1# с б + 130 вечера 0+
131 см 62 69 130.94611(32)# 1,2(2) с б + 131 вечера 5/2+#
б + , п (редко) 130 Нд
132 см 62 70 131.94069(32)# 4,0(3) с б + 132 вечера 0+
б + , п 131 Нд
133 см 62 71 132.93867(21)# 2,90(17) с б + 133 вечера (5/2+)
б + , п 132 Нд
134 см 62 72 133.93397(21)# 10(1) с б + 134 вечера 0+
135 см 62 73 134.93252(17) 10,3(5) с б + (99.98%) 135 вечера (7/2+)
б + , р (0,02%) 134 Нд
135 м см 0(300)# кэВ 2,4(9) с б + 135 вечера (3/2+, 5/2+)
136 см 62 74 135.928276(13) 47(2) с б + 136 вечера 0+
136 м см 2264,7(11) кэВ 15(1) мкс (8−)
137 см 62 75 136.92697(5) 45(1) с б + 137 вечера (9/2−)
137 м см 180(50)# кэВ 20# с б + 137 вечера 1/2+#
138 см 62 76 137.923244(13) 3,1(2) мин. б + 138 вечера 0+
139 см 62 77 138.922297(12) 2,57(10) мин. б + 139 вечера 1/2+
139 м см 457,40(22) кэВ 10,7(6) с ИТ (93,7%) 139 см 11/2−
б + (6.3%) 139 вечера
140 см 62 78 139.918995(13) 14,82(12) мин. б + 140 вечера 0+
141 см 62 79 140.918476(9) 10,2(2) мин. б + 141 вечера 1/2+
141 м см 176,0(3) кэВ 22,6(2) мин. б + (99.69%) 141 вечера 11/2−
ИТ (0,31%) 141 см
142 см 62 80 141.915198(6) 72,49(5) мин. б + 142 вечера 0+
143 см 62 81 142.914628(4) 8,75(8) мин. б + 143 вечера 3/2+
143м1 см 753,99(16) кэВ 66(2) с ИТ (99,76%) 143 см 11/2−
б + (.24%) 143 вечера
143м2 см 2793,8(13) кэВ 30(3) мс 23/2(−)
144 см 62 82 143.911999(3) Наблюдательно стабильный [№ 10] 0+ 0.0307(7)
144 м см 2323,60(8) кэВ 880(25) нс 6+
145 см 62 83 144.913410(3) 340(3) д ЕС 145 вечера 7/2−
145 м см 8786,2(7) кэВ 990(170) нс
[0,96(+19−15) мкс]
(49/2+)
146 см 62 84 145.913041(4) (9.20 ± 0.26) × 10 7 и [4] а 142 Нд 0+ След
147 см [№ 11] [№ 12] [№ 13] 62 85 146.9148979(26) (1.066 ± 0.5) × 10 11 и а 143 Нд 7/2− 0.1499(18)
148 см [№ 11] 62 86 147.9148227(26) (6.3 ± 1.3) × 10 15 и а 144 Нд 0+ 0.1124(10)
149 см [№ 12] [№ 14] 62 87 148.9171847(26) Наблюдательно стабильный [№ 15] 7/2− 0.1382(7)
150 см 62 88 149.9172755(26) Наблюдательно стабильный [№ 16] 0+ 0.0738(1)
151 см [№ 12] [№ 14] 62 89 150.9199324(26) 94,6 ± 0,6 и б 151 Евросоюз 5/2−
151 м см 261,13(4) кэВ 1,4(1) мкс (11/2)−
152 см [№ 12] 62 90 151.9197324(27) Наблюдательно стабильный [№ 17] 0+ 0.2675(16)
153 см [№ 12] 62 91 152.9220974(27) 46,2846 ± 0,0023 ч б 153 Евросоюз 3/2+
153 м см 98,37(10) кэВ 10,6(3) мс ЭТО 153 см 11/2−
154 см [№ 12] 62 92 153.9222093(27) Наблюдательно стабильный [№ 18] 0+ 0.2275(29)
155 см 62 93 154.9246402(28) 22,3(2) мин. б 155 Евросоюз 3/2−
156 см 62 94 155.925528(10) 9,4(2) ч б 156 Евросоюз 0+
156 м см 1397,55(9) кэВ 185(7) нс 5−
157 см 62 95 156.92836(5) 8,03(7) мин. б 157 Евросоюз (3/2−)
158 см 62 96 157.92999(8) 5.30(3) мин. б 158 Евросоюз 0+
159 см 62 97 158.93321(11) 11,37(15) с б 159 Евросоюз 5/2−
160 см 62 98 159.93514(21)# 9,6(3) с б 160 Евросоюз 0+
161 см 62 99 160.93883(32)# 4.349 +0.425
−0,441
с
[10]
б 161 Евросоюз 7/2+#
162 см 62 100 161.94122(54)# 3.369 +0.200
−0,303
с
[10]
б 162 Евросоюз 0+
163 см 62 101 162.94536(75)# 1.744 +0.180
−0,204
с
[10]
б 163 Евросоюз 1/2−#
164 см 62 102 163.94828(86)# 1.422 +0.54
−0,59
с
[10]
б 164 Евросоюз 0+
165 см 62 103 164.95298(97)# 592 +51
−55
мс
[10]
б (98.64%) 165 Евросоюз 5/2−#
б , н (1,36%) 164 Евросоюз
166 см 62 104 396 +56
−63
мс
[10]
б (95.62%) 166 Евросоюз 0+
б , н (4,38%) 165 Евросоюз
167 см 62 105 334 +83
−78
мс
[10]
б 167 Евросоюз
б , н 166 Евросоюз
168 см 62 106 353 +210
−164
мс
[10]
б 168 Евросоюз 0+
б , н 167 Евросоюз
Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы:
  1. ^ м Sm – Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).
  4. ^ Период полураспада — почти стабильный, период полураспада превышает возраст Вселенной .
  5. ^ Перейти обратно: а б с # – Значения, отмеченные #, получены не только на основе экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов соседних нуклидов (TNN).
  6. ^ Режимы распада:
    ЭТО: Изомерный переход


    п: Протонная эмиссия
  7. ^ жирный курсив — дочерний продукт почти стабилен. Дочерний
  8. ^ Жирный символ в виде дочернего продукта — дочерний продукт стабилен.
  9. ^ ( ) значение вращения — указывает на вращение со слабыми аргументами присваивания.
  10. ^ Возможно, проходит β + б + распадаться на 144 Нд [1]
  11. ^ Перейти обратно: а б Первичный радиоизотоп
  12. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Продукт деления
  13. ^ Используется при датировании самария и неодима.
  14. ^ Перейти обратно: а б Нейтронный яд в реакторах
  15. ^ Считается, что он претерпевает α-распад до 145 Nd с периодом полураспада более 2 × 10. 15 годы [1] [9]
  16. ^ Возможно, подвергнется α-распаду до 146 Нд [9]
  17. ^ Возможно, подвергнется α-распаду до 148 Нд [9]
  18. ^ Считается, что подвергся β б распадаться на 154 Б-г с периодом полураспада более 2,3 × 10. 18 годы [1]

Самарий-149

[ редактировать ]

Самарий-149 ( 149 Sm) представляет собой наблюдаемо стабильный изотоп самария (распад по предсказаниям, но никаких распадов никогда не наблюдалось, что дает ему период полураспада, по крайней мере на несколько порядков превышающий возраст Вселенной), и продукт цепочки распада из продукта деления 149 Nd (выход 1,0888%). 149 См — нейтроны поглощающий ядерный яд , оказывающий существенное влияние на работу ядерного реактора , уступающий только 135 Ксе . Его нейтронное сечение составляет 40140 барнов для тепловых нейтронов .

Равновесная концентрация (и, следовательно, эффект отравления) достигает равновесного значения примерно за 500 часов (около 20 дней) работы реактора, и поскольку 149 Sm стабилен, концентрация остается практически постоянной при дальнейшей работе реактора. Это контрастирует с ксеноном-135 , который накапливается в результате бета-распада йода-135 (короткоживущего продукта деления ) и имеет высокое нейтронное сечение, но сам распадается с периодом полураспада 9,2 часа (поэтому не остается в постоянном состоянии). концентрации спустя долгое время после остановки реактора), вызывая так называемую ксеноновую яму .

Самарий-151

[ редактировать ]
Среднеживущий
продукты деления [ нужны дальнейшие объяснения ]
t ½
( год )
Урожай
( % )
вопрос
( кэВ )
Выход
155 Евросоюз 4.76 0.0803 252 Выход
85 НОК 10.76 0.2180 687 Выход
113 м компакт-диск 14.1 0.0008 316 б
90 старший 28.9 4.505   2826 б
137 Cs 30.23 6.337   1176 б с
121 м Сн 43.9 0.00005 390 Выход
151 см 88.8 0.5314 77 б
Выход , % на деление [11]
Термальный Быстрый 14 МэВ
232 че не делящийся 0.399 ± 0.065 0.165 ± 0.035
233 В 0.333 ± 0.017 0.312 ± 0.014 0.49 ± 0.11
235 В 0.4204 ± 0.0071 0.431 ± 0.015 0.388 ± 0.061
238 В не делящийся 0.810 ± 0.012 0.800 ± 0.057
239 Мог 0.776 ± 0.018 0.797 ± 0.037 ?
241 Мог 0.86 ± 0.24 0.910 ± 0.025 ?

Самарий-151 ( 151 Sm) имеет период полураспада 88,8 лет, подвергается низкоэнергетическому бета-распаду и имеет выход продуктов деления 0,4203% для тепловых нейтронов и 235 У , около 39% 149 Доходность См. Доходность несколько выше 239 Мог .

Его поглощения сечение тепловых нейтронов велико и составляет 15200 барн , что составляет около 38% от 149 Сечение поглощения Sm, или примерно в 20 раз больше, чем у 235 U. Поскольку соотношения между темпами производства и поглощения 151 См и 149 Sm почти равны, два изотопа должны достичь одинаковых равновесных концентраций. С 149 Sm достигает равновесия примерно за 500 часов (20 дней), 151 Sm должен достичь равновесия примерно через 50 дней.

Поскольку ядерное топливо используется в течение нескольких лет ( выгорание ) на АЭС , конечное количество 151 См в отработавшем ядерном топливе при выгрузке составляет лишь малую долю от общего количества. 151 См, вырабатываемый в процессе использования топлива. По данным одного исследования, массовая доля 151 Sm в отработавшем топливе составляет около 0,0025 для тяжелой загрузки МОКС-топлива и около половины этого показателя для уранового топлива, что примерно на два порядка меньше массовой доли около 0,15 для среднеживущего продукта деления. 137 Сс . [12] Энергия распада 151 Sm также примерно на порядок меньше, чем у 137 Кс. Низкая урожайность, низкая выживаемость и низкая энергия распада означают, что 151 Sm оказывает незначительное воздействие на ядерные отходы по сравнению с двумя основными среднеживущими продуктами деления. 137 Cs и 90 Сэр .

Самарий-153

[ редактировать ]

Самарий-153 ( 153 Sm) имеет период полураспада 46,3 часа, подвергаясь β распадаться на 153 Евросоюз. В качестве компонента самариевого лексидронама он используется при паллиативном лечении рака костей . [13] Организм обрабатывает его так же, как и кальций, и избирательно локализуется в костях .

  1. ^ Перейти обратно: а б с д Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  2. ^ «Стандартные атомные массы: самарий» . ЦИАВ . 2005.
  3. ^ Прохаска, Томас; Ирргехер, Йоханна; Бенефилд, Жаклин; Бёлке, Джон К.; Чессон, Лесли А.; Коплен, Тайлер Б.; Дин, Типинг; Данн, Филип Дж. Х.; Грёнинг, Манфред; Холден, Норман Э.; Мейер, Харро Эй Джей (04 мая 2022 г.). «Стандартные атомные веса элементов 2021 (Технический отчет ИЮПАК)» . Чистая и прикладная химия . дои : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN   1365-3075 .
  4. ^ Перейти обратно: а б Кьера, Надин М.; Спринг, Питер; Амелин Юрий; Дресслер, Ругард; Шуман, Доротея; Талип, Зейнеп (1 августа 2024 г.). " 146 Период полураспада SM повторно измерен: объединение хронометра событий в ранней Солнечной системе» . Scientific Reports . 14 (1). doi : 10.1038/s41598-024-64104-6 .
  5. ^ Самир Маджи; и др. (2006). «Разделение самария и неодима: необходимое условие получения сигналов ядерного синтеза». Аналитик . 131 (12): 1332–1334. Бибкод : 2006Ана...131.1332М . дои : 10.1039/b608157f . ПМИД   17124541 .
  6. ^ Он, М.; Шен, Х.; Ши, Г.; Инь, Х.; Тиан, В.; Цзян, С. (2009). «Период полураспада 151 См повторно измерено». Physical Review C. 80 ( 6): 064305. Bibcode : 2009PhRvC..80f4305H . doi : 10.1103/PhysRevC.80.064305 .
  7. ^ Перейти обратно: а б Киношита, Н.; Пол, М.; Кашив Ю.; Коллон, П.; Дейбель, CM; ДиДжовин, Б.; Грин, JP; Хендерсон, диджей; Цзян, CL; Марли, Северная Каролина; Наканиши, Т.; Пардо, RC; Рем, Кентукки; Робертсон, Д.; Скотт, Р.; Шмитт, К.; Тан, XD; Вондрасек, Р.; Ёкояма, А. (30 марта 2012 г.). «Измеренный более короткий период полураспада 146Sm и последствия для хронологии 146Sm-142Nd в Солнечной системе». Наука . 335 (6076): 1614–1617. arXiv : 1109.4805 . Бибкод : 2012Sci...335.1614K . дои : 10.1126/science.1215510 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   22461609 . S2CID   206538240 . (Отозвано, см. дои : 10.1126/science.adh7739 , PMID   36996231 , Часы втягивания )
  8. ^
  9. ^ Перейти обратно: а б с Белли, П.; Бернабей, Р.; Даневич, Ф.А.; Инчичитти, А.; Третьяк, В.И. (2019). «Экспериментальные поиски редких альфа- и бета-распадов». Европейский физический журнал А. 55 (140): 4–6. arXiv : 1908.11458 . Бибкод : 2019EPJA...55..140B . дои : 10.1140/epja/i2019-12823-2 . S2CID   201664098 .
  10. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Поцелуй, ГГ; Витез-Швейцер, А.; Сайто, Ю.; и др. (2022). «Измерение свойств β-распада богатых нейтронами экзотических изотопов Pm, Sm, Eu и Gd для ограничения выходов нуклеосинтеза в редкоземельной области» . Астрофизический журнал . 936 (107): 107. Бибкод : 2022ApJ...936..107K . дои : 10.3847/1538-4357/ac80fc . hdl : 2117/375253 .
  11. ^ https://www-nds.iaea.org/sgnucdat/c3.htm Кумулятивные выходы деления, МАГАТЭ
  12. ^ Кристоф Демазьер. Реакторные физические расчеты МОКС-топлива в реакторах с кипящей водой (BWR) (PDF) (Отчет). Агентство по ядерной энергии ОЭСР. Рисунок 2, стр. 6
  13. ^ Баллантайн, Джейн С; Фишман, Скотт М; Ратмелл, Джеймс П. (1 октября 2009 г.). Управление болью Боники . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. стр. 655–. ISBN  978-0-7817-6827-6 . Проверено 19 июля 2011 г.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: dd7a40ca32b35e5d199944ab036a0572__1722816180
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/dd/72/dd7a40ca32b35e5d199944ab036a0572.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Isotopes of samarium - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)