Изотопы неодима (N[kmkhd uyk;nbg)

Изотопы неодима — разновидности химического элемента неодима с разным количеством нейтронов в ядре. Известны изотопы неодима с массовыми числами от 124 до 163 (количество протонов 60, нейтронов от 64 до 103) и 15 ядерных изомеров^[1].

Природный неодим состоит из семи изотопов^[2]:

¹⁴²Nd с атомным содержанием в природном неодиме 27,153(40) %;
¹⁴³Nd, 12,173(26) %;
¹⁴⁴Nd, 23,798(19) %;
¹⁴⁵Nd, 8,293(12) %;
¹⁴⁶Nd, 17,189(32) %;
¹⁴⁸Nd, 5,756(21) %;
¹⁵⁰Nd, 5,638(28) %.

Из них пять стабильны, а два радиоактивны с огромным периодом полураспада, больше возраста Вселенной: ¹⁴⁴Nd испытывает альфа-распад с периодом полураспада 2,29(16)⋅10¹⁵ лет, а ¹⁵⁰Nd — двойной бета-распад с периодом полураспада 9,3(7)⋅10¹⁸ лет^[1]. Благодаря радиоактивным изотопам, в основном ¹⁴⁴Nd, природный неодим обладает незначительной удельной активностью около 10 Бк/кг^[3]. Самым долгоживущим из искусственных изотопов является ¹⁴⁷Nd с периодом полураспада 11 суток.

Таблица изотопов неодима

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа^[4] (а. е. м.)	Период полураспада^[5] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[5]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Символ нуклида	Энергия возбуждения			Период полураспада^[5] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[5]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
¹²⁴Nd	60	64	123,95223(64)#	500# мс			0+
¹²⁵Nd	60	65	124,94888(43)#	600(150) мс			5/2(+#)
¹²⁶Nd	60	66	125,94322(43)#	1# с [>200 нс]	β⁺	¹²⁶Pr	0+
¹²⁷Nd	60	67	126,94050(43)#	1,8(4) с	β⁺	¹²⁷Pr	5/2+#
¹²⁷Nd	60	67	126,94050(43)#	1,8(4) с	β⁺, p (редко)	¹²⁶Ce	5/2+#
¹²⁸Nd	60	68	127,93539(21)#	5# с	β⁺	¹²⁸Pr	0+
¹²⁸Nd	60	68	127,93539(21)#	5# с	β⁺, p (редко)	¹²⁷Ce	0+
¹²⁹Nd	60	69	128,93319(22)#	4,9(2) с	β⁺	¹²⁹Pr	5/2+#
¹²⁹Nd	60	69	128,93319(22)#	4,9(2) с	β⁺, p (редко)	¹²⁸Ce	5/2+#
¹³⁰Nd	60	70	129,92851(3)	21(3) с	β⁺	¹³⁰Pr	0+
¹³¹Nd	60	71	130,92725(3)	33(3) с	β⁺	¹³¹Pr	(5/2)(+#)
¹³¹Nd	60	71	130,92725(3)	33(3) с	β⁺, p (редко)	¹³⁰Ce	(5/2)(+#)
¹³²Nd	60	72	131,923321(26)	1,56(10) мин	β⁺	¹³²Pr	0+
¹³³Nd	60	73	132,92235(5)	70(10) с	β⁺	¹³³Pr	(7/2+)
^133m1Nd	127,97(11) кэВ			~70 с	β⁺	¹³³Pr	(1/2)+
^133m2Nd	176,10(10) кэВ			~300 нс			(9/2-)
¹³⁴Nd	60	74	133,918790(13)	8,5(15) мин	β⁺	¹³⁴Pr	0+
^134mNd	2293,1(4) кэВ			410(30) мкс			(8)-
¹³⁵Nd	60	75	134,918181(21)	12,4(6) мин	β⁺	¹³⁵Pr	9/2(-)
^135mNd	65,0(2) кэВ			5,5(5) мин	β⁺	¹³⁵Pr	(1/2+)
¹³⁶Nd	60	76	135,914976(13)	50,65(33) мин	β⁺	¹³⁶Pr	0+
¹³⁷Nd	60	77	136,914567(12)	38,5(15) мин	β⁺	¹³⁷Pr	1/2+
^137mNd	519,43(17) кэВ			1,60(15) с	ИП	¹³⁷Nd	(11/2-)
¹³⁸Nd	60	78	137,911950(13)	5,04(9) ч	β⁺	¹³⁸Pr	0+
^138mNd	3174,9(4) кэВ			410(50) нс			(10+)
¹³⁹Nd	60	79	138,911978(28)	29,7(5) мин	β⁺	¹³⁹Pr	3/2+
^139m1Nd	231,15(5) кэВ			5,50(20) ч	β⁺ (88,2 %)	¹³⁹Pr	11/2-
^139m1Nd	231,15(5) кэВ			5,50(20) ч	ИП (11,8 %)	¹³⁹Nd	11/2-
^139m2Nd	2570,9+X кэВ			≥141 нс
¹⁴⁰Nd	60	80	139,90955(3)	3,37(2) сут	ЭЗ	¹⁴⁰Pr	0+
^140mNd	2221,4(1) кэВ			600(50) мкс			7-
¹⁴¹Nd	60	81	140,909610(4)	2,49(3) ч	β⁺	¹⁴¹Pr	3/2+
^141mNd	756,51(5) кэВ			62,0(8) с	ИП (99,95 %)	¹⁴¹Nd	11/2-
^141mNd	756,51(5) кэВ			62,0(8) с	β⁺ (0,05 %)	¹⁴¹Pr	11/2-
¹⁴²Nd	60	82	141,9077233(25)	стабилен			0+	0,272(5)	0,2680-0,2730
¹⁴³Nd	60	83	142,9098143(25)	стабилен (>3,1⋅10¹⁸ лет)^{[n 1]}^[1]			7/2−	0,122(2)	0,1212-0,1232
¹⁴⁴Nd	60	84	143,9100873(25)	2,29(16)⋅10¹⁵ лет	α	¹⁴⁰Ce	0+	0,238(3)	0,2379-0,2397
¹⁴⁵Nd	60	85	144,9125736(25)	стабилен (>6,0⋅10¹⁶ лет)^{[n 2]}^[1]			7/2−	0,083(1)	0,0823-0,0835
¹⁴⁶Nd	60	86	145,9131169(25)	стабилен (>1,6⋅10¹⁸ лет)^{[n 3]}^[1]			0+	0,172(3)	0,1706-0,1735
¹⁴⁷Nd	60	87	146,9161004(25)	10,98(1) сут	β⁻	¹⁴⁷Pm	5/2−
¹⁴⁸Nd	60	88	147,916893(3)	стабилен (>3,0⋅10¹⁸ лет)^{[n 4]}^[1]			0+	0,057(1)	0,0566-0,0578
¹⁴⁹Nd	60	89	148,920149(3)	1,728(1) ч	β⁻	¹⁴⁹Pm	5/2−
¹⁵⁰Nd	60	90	149,920891(3)	9,3(7)⋅10¹⁸ лет^[1]	β⁻β⁻	¹⁵⁰Sm	0+	0,056(2)	0,0553-0,0569
¹⁵¹Nd	60	91	150,923829(3)	12,44(7) мин	β⁻	¹⁵¹Pm	3/2+
¹⁵²Nd	60	92	151,924682(26)	11,4(2) мин	β⁻	¹⁵²Pm	0+
¹⁵³Nd	60	93	152,927698(29)	31,6(10) с	β⁻	¹⁵³Pm	(3/2)−
¹⁵⁴Nd	60	94	153,92948(12)	25,9(2) с	β⁻	¹⁵⁴Pm	0+
^154m1Nd	480(150)# кэВ			1,3(5) мкс
^154m2Nd	1349(10) кэВ			>1 мкс			(5−)
¹⁵⁵Nd	60	95	154,93293(16)#	8,9(2) с	β⁻	¹⁵⁵Pm	3/2−#
¹⁵⁶Nd	60	96	155,93502(22)	5,49(7) с	β⁻	¹⁵⁶Pm	0+
^156mNd	1432(5) кэВ			135 нс			5−
¹⁵⁷Nd	60	97	156,93903(21)#	2# с [>300 нс]	β⁻	¹⁵⁷Pm	5/2−#
¹⁵⁸Nd	60	98	157,94160(43)#	700# мс [>300 нс]	β⁻	¹⁵⁸Pm	0+
¹⁵⁹Nd	60	99	158,94609(54)#	500# мс	β⁻	¹⁵⁹Pm	7/2+#
¹⁶⁰Nd	60	100	159,94909(64)#	300# мс	β⁻	¹⁶⁰Pm	0+
¹⁶¹Nd	60	101	160,95388(75)#	200# мс	β⁻	¹⁶¹Pm	1/2−#

↑ Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹³⁹Ce
↑ Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁴¹Ce
↑ Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ¹⁴⁶Sm или альфа-распад в ¹⁴²Ce
↑ Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ¹⁴⁸Sm или альфа-распад в ¹⁴⁴Ce

Пояснения к таблице

Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.

Индексами 'm' или 'm1', 'm2', 'm3' (рядом с символом) обозначены возбуждённые изомерные состояния нуклида.

Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.

Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.
↑ Meija J. et al. Isotopic compositions of the elements 2013 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — Vol. 88, no. 3. — P. 293—306. — doi:10.1515/pac-2015-0503.
↑ Лисаченко Э. П. Оценка радиологической значимости редкоземельных металлов, имеющих природные радиоактивные изотопы. Архивная копия от 4 мая 2018 на Wayback Machine Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. Рамзаева, Санкт-Петербург
↑ Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
↑ ¹ ² Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.

[6] Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹³⁹Ce

[7] Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁴¹Ce

[8] Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ¹⁴⁶Sm или альфа-распад в ¹⁴²Ce

[9] Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ¹⁴⁸Sm или альфа-распад в ¹⁴⁴Ce

[Nubase2020-1] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.

[ic13-2] Meija J. et al. Isotopic compositions of the elements 2013 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — Vol. 88, no. 3. — P. 293—306. — doi:10.1515/pac-2015-0503.

[3] Лисаченко Э. П. Оценка радиологической значимости редкоземельных металлов, имеющих природные радиоактивные изотопы. Архивная копия от 4 мая 2018 на Wayback Machine Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. Рамзаева, Санкт-Петербург

[AME2003-4] Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.

[Nubase2003-5] ¹ ² Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[n 1]

[n 2]

[n 3]

[n 4]