Izotopy samaria - Isotopes of samarium
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standardní atomová hmotnost Ar, standardní(Sm) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Přirozeně se vyskytující samarium (62Sm) se skládá z pěti stájí izotopy, 144Sm, 149Sm, 150Sm, 152Sm a 154Sm a dva extrémně dlouhověcí radioizotopy, 147Sm (poločas: 1,06×1011 y) a 148Sm (7×1015 y), s 152Sm je nejhojnější (26,75% přirozená hojnost ). 146Sm má také poměrně dlouhou životnost (6,8 × 107 y), ale není dostatečně dlouhá na to, aby přežila ve významných množstvích od vzniku sluneční soustavy na Zemi, i když v radiometrickém datování sluneční soustavy zůstává užitečná jako zaniklý radionuklid.[2][3]
Jiné než přirozeně se vyskytující izotopy jsou nejdelší radioizotopy 151Sm, který má poločas rozpadu 88,8 let,[4] a 145Sm, který má poločas rozpadu 340 dnů. Všechny zbývající radioizotopy mají poločasy kratší než dva dny a většina z nich má poločasy kratší než 48 sekund. Tento prvek má také dvanáct známých izomery s nejstabilnější bytostí 141 mSm (t1/2 22,6 minut), 143m1Sm (t1/2 66 sekund) a 139 mSm (t1/2 10,7 sekundy).
Izotopy s dlouhou životností, 146Sm, 147Sm a 148Sm, primárně rozpad rozpad alfa na izotopy neodymu. Lehčí nestabilní izotopy samaria se primárně rozpadají o elektronový záchyt na izotopy promethia, zatímco těžší se rozpadají rozpad beta na izotopy evropa.
Izotopy samaria se používají v datování samaria – neodymu pro stanovení věkových vztahů hornin a meteoritů.
151Sm je středně štěpný produkt štěpení a funguje jako neutronový jed v jaderný palivový cyklus. Stáj štěpný produkt 149Sm je také neutronový jed.
Seznam izotopů
| Nuklid [n 1] | Z | N | Izotopová hmota (Da ) [č. 2][č. 3] | Poločas rozpadu [č. 4][č. 5] | Rozklad režimu [č. 6] | Dcera izotop [č. 7][č. 8] | Roztočit a parita [č. 9][č. 5] | Přirozená hojnost (molární zlomek) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Budicí energie[č. 5] | Normální poměr | Rozsah variací | |||||||
| 128Sm | 62 | 66 | 127.95808(54)# | 0,5 # s | 0+ | ||||
| 129Sm | 62 | 67 | 128.95464(54)# | 550 (100) ms | 5/2+# | ||||
| 130Sm | 62 | 68 | 129.94892(43)# | 1 # s | β+ | 130Odpoledne | 0+ | ||
| 131Sm | 62 | 69 | 130.94611(32)# | 1,2 odst. 2 písm | β+ | 131Odpoledne | 5/2+# | ||
| β+, p (vzácný) | 130Nd | ||||||||
| 132Sm | 62 | 70 | 131.94069(32)# | 4,0 (3) s | β+ | 132Odpoledne | 0+ | ||
| β+, str | 131Nd | ||||||||
| 133Sm | 62 | 71 | 132.93867(21)# | 2,90 (17) s | β+ | 133Odpoledne | (5/2+) | ||
| β+, str | 132Nd | ||||||||
| 134Sm | 62 | 72 | 133.93397(21)# | 10 (1) s | β+ | 134Odpoledne | 0+ | ||
| 135Sm | 62 | 73 | 134.93252(17) | 10,3 (5) s | β+ (99.98%) | 135Odpoledne | (7/2+) | ||
| β+, p (0,02%) | 134Nd | ||||||||
| 135 mSm | 0 (300) # keV | 2,4 (9) s | β+ | 135Odpoledne | (3/2+, 5/2+) | ||||
| 136Sm | 62 | 74 | 135.928276(13) | 47 odst. 2 písm | β+ | 136Odpoledne | 0+ | ||
| 136 mSm | 2264,7 (11) keV | 15 (1) µs | (8−) | ||||||
| 137Sm | 62 | 75 | 136.92697(5) | 45 odst. 1 písm | β+ | 137Odpoledne | (9/2−) | ||
| 137 mSm | 180 (50) # keV | 20 # s | β+ | 137Odpoledne | 1/2+# | ||||
| 138Sm | 62 | 76 | 137.923244(13) | 3,1 (2) min | β+ | 138Odpoledne | 0+ | ||
| 139Sm | 62 | 77 | 138.922297(12) | 2,57 (10) min | β+ | 139Odpoledne | 1/2+ | ||
| 139 mSm | 457,40 (22) keV | 10,7 (6) s | TO (93.7%) | 139Sm | 11/2− | ||||
| β+ (6.3%) | 139Odpoledne | ||||||||
| 140Sm | 62 | 78 | 139.918995(13) | 14,82 (12) min | β+ | 140Odpoledne | 0+ | ||
| 141Sm | 62 | 79 | 140.918476(9) | 10,2 (2) min | β+ | 141Odpoledne | 1/2+ | ||
| 141 mSm | 176,0 (3) keV | 22,6 (2) min | β+ (99.69%) | 141Odpoledne | 11/2− | ||||
| IT (0,31%) | 141Sm | ||||||||
| 142Sm | 62 | 80 | 141.915198(6) | 72,49 (5) min | β+ | 142Odpoledne | 0+ | ||
| 143Sm | 62 | 81 | 142.914628(4) | 8,75 (8) min | β+ | 143Odpoledne | 3/2+ | ||
| 143m1Sm | 753,99 (16) keV | 66 odst. 2 písm | IT (99,76%) | 143Sm | 11/2− | ||||
| β+ (.24%) | 143Odpoledne | ||||||||
| 143m2Sm | 2793,8 (13) keV | 30 (3) ms | 23/2(−) | ||||||
| 144Sm | 62 | 82 | 143.911999(3) | Pozorovatelně stabilní[č. 10] | 0+ | 0.0307(7) | |||
| 144 mSm | 2323,60 (8) keV | 880 (25) ns | 6+ | ||||||
| 145Sm | 62 | 83 | 144.913410(3) | 340 (3) d | ES | 145Odpoledne | 7/2− | ||
| 145 mSm | 8786.2 (7) keV | 990 (170) ns [0,96 (+ 19−15) µs] | (49/2+) | ||||||
| 146Sm | 62 | 84 | 145.913041(4) | 6.8(7)×107 y | α | 142Nd | 0+ | Stopa | |
| 147Sm[č. 11][č. 12][č. 13] | 62 | 85 | 146.9148979(26) | 1.06(2)×1011 y | α | 143Nd | 7/2− | 0.1499(18) | |
| 148Sm[č. 11] | 62 | 86 | 147.9148227(26) | 7(3)×1015 y | α | 144Nd | 0+ | 0.1124(10) | |
| 149Sm[č. 12][č. 14] | 62 | 87 | 148.9171847(26) | Pozorovatelně stabilní[č. 15] | 7/2− | 0.1382(7) | |||
| 150Sm | 62 | 88 | 149.9172755(26) | Pozorovatelně stabilní[č. 16] | 0+ | 0.0738(1) | |||
| 151Sm[č. 12][č. 14] | 62 | 89 | 150.9199324(26) | 88,8 (24) r | β− | 151Eu | 5/2− | ||
| 151 mSm | 261,13 (4) keV | 1,4 (1) µs | (11/2)− | ||||||
| 152Sm[č. 12] | 62 | 90 | 151.9197324(27) | Pozorovatelně stabilní[č. 17] | 0+ | 0.2675(16) | |||
| 153Sm[č. 12] | 62 | 91 | 152.9220974(27) | 46,284 (4) h | β− | 153Eu | 3/2+ | ||
| 153 mSm | 98,37 (10) keV | 10,6 (3) ms | TO | 153Sm | 11/2− | ||||
| 154Sm[č. 12] | 62 | 92 | 153.9222093(27) | Pozorovatelně stabilní[č. 18] | 0+ | 0.2275(29) | |||
| 155Sm | 62 | 93 | 154.9246402(28) | 22,3 (2) min | β− | 155Eu | 3/2− | ||
| 156Sm | 62 | 94 | 155.925528(10) | 9,4 (2) h | β− | 156Eu | 0+ | ||
| 156 mSm | 1397,55 (9) keV | 185 (7) ns | 5− | ||||||
| 157Sm | 62 | 95 | 156.92836(5) | 8,03 (7) min | β− | 157Eu | (3/2−) | ||
| 158Sm | 62 | 96 | 157.92999(8) | 5,30 (3) min | β− | 158Eu | 0+ | ||
| 159Sm | 62 | 97 | 158.93321(11) | 11,37 (15) s | β− | 159Eu | 5/2− | ||
| 160Sm | 62 | 98 | 159.93514(21)# | 9,6 (3) s | β− | 160Eu | 0+ | ||
| 161Sm | 62 | 99 | 160.93883(32)# | 4,8 (8) s | β− | 161Eu | 7/2+# | ||
| 162Sm | 62 | 100 | 161.94122(54)# | 2,4 (5) s | β− | 162Eu | 0+ | ||
| 163Sm | 62 | 101 | 162.94536(75)# | 1 # s | β− | 163Eu | 1/2−# | ||
| 164Sm | 62 | 102 | 163.94828(86)# | 500 # ms | β− | 164Eu | 0+ | ||
| 165Sm | 62 | 103 | 164.95298(97)# | 200 # ms | β− | 165Eu | 5/2−# | ||
- ^ mSm - nadšený jaderný izomer.
- ^ () - Nejistota (1σ) je uveden v stručné formě v závorkách za odpovídajícími posledními číslicemi.
- ^ # - Atomic mass checked #: hodnota a nejistota odvozené nikoli z čistě experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů z Mass Surface (TMS ).
- ^ Tučný poločas - téměř stabilní, poločas delší než věk vesmíru.
- ^ A b C # - Hodnoty označené # nejsou čistě odvozeny z experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů sousedních nuklidů (TNN ).
- ^ Režimy rozpadu:
TO: Izomerní přechod p: Protonová emise - ^ Tučné kurzíva symbol jako dcera - dcera produkt je téměř stabilní.
- ^ Tučný symbol jako dcera - dcera produkt je stabilní.
- ^ () hodnota rotace - označuje rotaci se slabými argumenty přiřazení.
- ^ Předpokládá se, že podstoupí β+β+ rozpadnout se na 144Nd
- ^ A b Prvotní radioizotop
- ^ A b C d E F Štěpný produkt
- ^ Použito v Samarium – neodymové randění
- ^ A b Neutronový jed v reaktorech
- ^ Věřil, že podstoupí rozpad α na 145Nd s poločasem rozpadu nad 2 × 1015 let
- ^ Věřil, že podstoupí rozpad α na 146Nd
- ^ Věřil, že podstoupí rozpad α na 148Nd
- ^ Předpokládá se, že podstoupí β−β− rozpadnout se na 154Gd s poločas rozpadu přes 2,3 × 1018 let
Samarium-149
Samarium-149 (149Sm) je pozorovatelně stabilní izotop samarium (předpokládá se rozpad, ale nikdy nebyly pozorovány žádné rozpady, což mu dává poločas o několik řádů delší než věk vesmíru) a štěpný produkt (výtěžek 1,0888%), což je také a neutron -absorbování jaderný jed s významným účinkem na nukleární reaktor operace, druhá pouze za 135Xe. Své průřez neutronů je 40140 stodoly pro tepelné neutrony.
Rovnovážná koncentrace (a tedy i účinek otravy) dosáhne rovnovážné hodnoty asi za 500 hodin (asi 20 dní) provozu reaktoru a od té doby 149Sm je stabilní, koncentrace zůstává v podstatě konstantní během dalšího provozu reaktoru.
Samarium-151
| Podpěra: Jednotka: | t½ (A ) | Výtěžek (%) | Q * (keV ) | βγ * |
|---|---|---|---|---|
| 155Eu | 4.76 | 0.0803 | 252 | βγ |
| 85Kr | 10.76 | 0.2180 | 687 | βγ |
| 113 mCD | 14.1 | 0.0008 | 316 | β |
| 90Sr | 28.9 | 4.505 | 2826 | β |
| 137Čs | 30.23 | 6.337 | 1176 | βy |
| 121 mSn | 43.9 | 0.00005 | 390 | βγ |
| 151Sm | 88.8 | 0.5314 | 77 | β |
| Tepelný | Rychle | 14 MeV | |
|---|---|---|---|
| 232Čt | ne štěpitelný | 0.399 ± 0.065 | 0.165 ± 0.035 |
| 233U | 0.333 ± 0.017 | 0.312 ± 0.014 | 0.49 ± 0.11 |
| 235U | 0.4204 ± 0.0071 | 0.431 ± 0.015 | 0.388 ± 0.061 |
| 238U | ne štěpitelný | 0.810 ± 0.012 | 0.800 ± 0.057 |
| 239Pu | 0.776 ± 0.018 | 0.797 ± 0.037 | ? |
| 241Pu | 0.86 ± 0.24 | 0.910 ± 0.025 | ? |
Samarium-151 (151Sm) má poločas rozpadu 88,8 let, prochází nízkoenergetickým beta rozpadem a má výtěžek štěpného produktu 0,4203% pro tepelné neutrony a 235U, přibližně 39% 149Smův výnos. Výnos je o něco vyšší pro 239Pu.
Své absorpce neutronů průřez pro tepelné neutrony je vysoká na 15200 stodoly, asi 38% 149Průřez absorpce Sm, nebo asi 20krát větší než průřez 235U. Protože poměry mezi mírou produkce a absorpce 151Sm a 149Sm jsou téměř stejné, oba izotopy by měly dosáhnout podobných rovnovážných koncentrací. Od té doby 149Sm dosáhne rovnováhy asi za 500 hodin (20 dní), 151Sm by měla dosáhnout rovnováhy asi za 50 dní.
Jelikož se jaderné palivo používá několik let (vyhořet ) v jaderná elektrárna, konečná částka 151Sm v vyhořelé jaderné palivo při vybíjení je jen malý zlomek z celkového počtu 151Sm vznikající při používání paliva. Podle jedné studie hmotnostní zlomek 151Sm ve vyhořelém palivu je asi 0,0025 pro těžké nakládání MOX palivo a asi polovinu toho pro uranové palivo, což je zhruba o dva řády méně než hmotnostní zlomek asi 0,15 pro středně štěpný produkt štěpení 137Čs.[6] The energie rozpadu z 151Sm je také o řádově menší než o 137Čs. Nízký výnos, nízká míra přežití a nízká energie rozpadu to myslíš vážně 151Sm má nevýznamné jaderný odpad dopad ve srovnání se dvěma hlavními produkty štěpení se středně dlouhou životností 137CS a 90Sr.
Samarium-153
Samarium-153 (153Sm) má poločas 46,3 hodiny, přičemž prochází β− rozpadat se do 153Eu. Jako součást samarium lexidronam, se používá při paliaci z rakovina kostí.[7] Tělo je léčeno podobným způsobem jako vápník a selektivně se lokalizuje kost.
Reference
- Hmotnosti izotopů z:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "PakUBASE hodnocení jaderných a rozpadových vlastností ", Jaderná fyzika A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729 ... 3A, doi:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- Izotopové složení a standardní atomové hmotnosti z:
- de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroši; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R .; Taylor, Philip D. P. (2003). „Atomové váhy prvků. Recenze 2000 (technická zpráva IUPAC)“. Čistá a aplikovaná chemie. 75 (6): 683–800. doi:10.1351 / pac200375060683.
- Wieser, Michael E. (2006). „Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)“. Čistá a aplikovaná chemie. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351 / pac200678112051. Shrnutí ležel.
- Údaje o poločasu rozpadu, rotaci a izomeru vybrané z následujících zdrojů.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "PakUBASE hodnocení jaderných a rozpadových vlastností ", Jaderná fyzika A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729 ... 3A, doi:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- Národní jaderné datové centrum. "Databáze NuDat 2.x". Brookhaven National Laboratory.
- Holden, Norman E. (2004). "11. Tabulka izotopů". V Lide, David R. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85. vydání). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
- ^ Meija, Juris; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)“. Čistá a aplikovaná chemie. 88 (3): 265–91. doi:10.1515 / pac-2015-0305.
- ^ Samir Maji; et al. (2006). „Separace samaria a neodymu: předpoklad pro získání signálů z jaderné syntézy“. Analytik. 131 (12): 1332–1334. Bibcode:2006Ana ... 131,1332 mil. doi:10.1039 / b608157f. PMID 17124541.
- ^ Kinoshita, N .; Paul, M .; Kashiv, Y .; Collon, P .; Deibel, C. M .; DiGiovine, B .; Greene, J. P .; Henderson, D. J .; Jiang, C. L .; Marley, S. T .; Nakanishi, T .; Pardo, R. C .; Rehm, K. E .; Robertson, D .; Scott, R .; Schmitt, C .; Tang, X. D .; Vondrasek, R .; Yokoyama, A. (30. března 2012). „Kratší naměřený poločas 146Sm a důsledky pro chronologii 146Sm-142Nd ve sluneční soustavě“. Věda. 335 (6076): 1614–1617. arXiv:1109.4805. Bibcode:2012Sci ... 335.1614K. doi:10.1126 / science.1215510. ISSN 0036-8075. PMID 22461609.
- ^ On, M .; Shen, H .; Shi, G .; Yin, X .; Tian, W .; Jiang, S. (2009). „Poločas rozpadu 151Sm přeměřeno ". Fyzický přehled C.. 80 (6). Bibcode:2009PhRvC..80f4305H. doi:10.1103 / PhysRevC.80.064305.
- ^ https://www-nds.iaea.org/sgnucdat/c3.htm Kumulativní výnosy ze štěpení, IAEA
- ^ Christophe Demazière. „Výpočty fyziky reaktorů na palivo MOX v reaktorech s vařící vodou (BWR)“ (PDF). Agentura pro jadernou energii OECD. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc) Obrázek 2, strana 6 - ^ Ballantyne, Jane C; Fishman, Scott M; Rathmell, James P. (01.10.2009). Bonica's Management of Pain. Lippincott Williams & Wilkins. str. 655–. ISBN 978-0-7817-6827-6. Citováno 19. července 2011.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
