Информационные списки

Изотопы самария (N[kmkhd vgbgjnx)

Перейти к навигации Перейти к поиску

Изотопы самария — разновидности химического элемента самария с разным количеством нейтронов в атомном ядре. Известны изотопы самария с массовыми числами от 128 до 165 (количество протонов 62, нейтронов от 66 до 103) и 12 ядерных изомеров.

Природный самарий представляет собой смесь семи изотопов: четырёх стабильных:

  • 144Sm (изотопная распространённость 3,07 %);
  • 150Sm (изотопная распространённость 7,38 %);
  • 152Sm (изотопная распространённость 26,75 %);
  • 154Sm (изотопная распространённость 22,75 %);

и трёх с огромным периодом полураспада, больше возраста Вселенной:[1]

  • 147Sm (изотопная распространённость 14,99 %, период полураспада 1⋅1011 лет);
  • 148Sm (изотопная распространённость 11,24 %, период полураспада 7⋅1015 лет);
  • 149Sm (изотопная распространённость 13,82 %, период полураспада не установлен, превышает 2⋅1015 лет).

Благодаря радиоактивным изотопам, в основном 147Sm, природный самарий обладает удельной активностью около 124 кБк/кг[2].

Среди искусственно синтезированных изотопов самария самые долгоживущие 146Sm (период полураспада — 68 ± 7 миллионов лет[3] или, по более ранним данным, 103 ± 4 млн лет[4][5][6]) и 151Sm (90 ± 8 лет). Расхождение между различными экспериментальными измерениями периода полураспада 146Sm пока не прояснено. В базу данных Nubase2016[7] внесено более позднее значение 68 млн лет, измеренное в 2012 году, однако рабочая группа ИЮПАК в 2020 году рекомендовала как вре́менное решение для космо- и геохимических исследований, где используется изотопное датирование образцов ранней Солнечной системы с помощью альфа-распада 146Sm→142Nd, применять обе константы распада и публиковать два самарий-неодимовых возраста[8].

В медицине для лечения некоторых видов рака применяется 153Sm[9] В России фармпрепараты на основе 153Sm производит обнинский филиал Научно-исследовательского физико-химического института имени Л. Я. Карпова.[10].

Таблица изотопов самария

[править | править код]
Символ
нуклида
Z(p) N(n) Масса изотопа[11]
(а. е. м.)
Период
полураспада
[6]
(T1/2)
Канал распада Продукт распада Спин и чётность
ядра[6]
Распространённость
изотопа в природе
Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Энергия возбуждения
128Sm 62 66 127,95808(54)# 0,5# с 0+
129Sm 62 67 128,95464(54)# 550(100) мс 5/2+#
130Sm 62 68 129,94892(43)# 1# с β+ 130Pm 0+
131Sm 62 69 130,94611(32)# 1,2(2) с β+ 131Pm 5/2+#
β+, p (редко) 130Nd
132Sm 62 70 131,94069(32)# 4,0(3) с β+ 132Pm 0+
β+, p 131Nd
133Sm 62 71 132,93867(21)# 2,90(17) с β+ 133Pm (5/2+)
β+, p 132Nd
134Sm 62 72 133,93397(21)# 10(1) с β+ 134Pm 0+
135Sm 62 73 134,93252(17) 10,3(5) с β+ (99,98%) 135Pm (7/2+)
β+, p (0,02%) 134Nd
135mSm 0(300)# кэВ 2,4(9) с β+ 135Pm (3/2+, 5/2+)
136Sm 62 74 135,928276(13) 47(2) с β+ 136Pm 0+
136mSm 2264,7(11) кэВ 15(1) мкс (8−)
137Sm 62 75 136,92697(5) 45(1) с β+ 137Pm (9/2−)
137mSm 180(50)# кэВ 20# с β+ 137Pm 1/2+#
138Sm 62 76 137,923244(13) 3,1(2) мин β+ 138Pm 0+
139Sm 62 77 138,922297(12) 2,57(10) мин β+ 139Pm 1/2+
139mSm 457,40(22) кэВ 10,7(6) с ИП (93,7%) 139Sm 11/2−
β+ (6,3%) 139Pm
140Sm 62 78 139,918995(13) 14,82(12) мин β+ 140Pm 0+
141Sm 62 79 140,918476(9) 10,2(2) мин β+ 141Pm 1/2+
141mSm 176,0(3) кэВ 22,6(2) мин β+ (99,69%) 141Pm 11/2−
ИП (0,31%) 141Sm
142Sm 62 80 141,915198(6) 72,49(5) мин β+ 142Pm 0+
143Sm 62 81 142,914628(4) 8,75(8) мин β+ 143Pm 3/2+
143m1Sm 753,99(16) кэВ 66(2) с ИП (99,76%) 143Sm 11/2−
β+ (0,24%) 143Pm
143m2Sm 2793,8(13) кэВ 30(3) мс 23/2(−)
144Sm 62 82 143,911999(3) стабилен[n 1][12] 0+ 0,0307(7)
144mSm 2323,60(8) кэВ 880(25) нс 6+
145Sm 62 83 144,913410(3) 340(3) сут ЭЗ 145Pm 7/2−
145mSm 8786,2(7) кэВ 990(170) нс
[0,96(+19−15) мкс]
(49/2+)
146Sm 62 84 145,913041(4) 68⋅106 лет[3] или 103⋅106 лет[6] α 142Nd 0+
147Sm 62 85 146,9148979(26) 1,06(2)⋅1011 лет α 143Nd 7/2− 0,1499(18)
148Sm 62 86 147,9148227(26) 6,3(13)⋅1015 лет[12] α 144Nd 0+ 0,1124(10)
149Sm 62 87 148,9171847(26) стабилен (>2⋅1015лет)[n 2][12] 7/2− 0,1382(7)
150Sm 62 88 149,9172755(26) стабилен 0+ 0,0738(1)
151Sm 62 89 150,9199324(26) 88,8(24) лет β 151Eu 5/2−
151mSm 261,13(4) кэВ 1,4(1) мкс (11/2)−
152Sm 62 90 151,9197324(27) стабилен 0+ 0,2675(16)
153Sm 62 91 152,9220974(27) 46,284(4) ч β 153Eu 3/2+
153mSm 98,37(10) кэВ 10,6(3) мс ИП 153Sm 11/2−
154Sm 62 92 153,9222093(27) стабилен (>2,3⋅1018лет)[n 3][12] 0+ 0,2275(29)
155Sm 62 93 154,9246402(28) 22,3(2) мин β 155Eu 3/2−
156Sm 62 94 155,925528(10) 9,4(2) ч β 156Eu 0+
156mSm 1397,55(9) кэВ 185(7) нс 5−
157Sm 62 95 156,92836(5) 8,03(7) мин β 157Eu (3/2−)
158Sm 62 96 157,92999(8) 5,30(3) мин β 158Eu 0+
159Sm 62 97 158,93321(11) 11,37(15) с β 159Eu 5/2−
160Sm 62 98 159,93514(21)# 9,6(3) с β 160Eu 0+
161Sm 62 99 160,93883(32)# 4,8(8) с β 161Eu 7/2+#
162Sm 62 100 161,94122(54)# 2,4(5) с β 162Eu 0+
163Sm 62 101 162,94536(75)# 1# с β 163Eu 1/2−#
164Sm 62 102 163,94828(86)# 500# мс β 164Eu 0+
165Sm 62 103 164,95298(97)# 200# мс β 165Eu 5/2−#
  1. Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в 144Nd
  2. Теоретически может претерпевать альфа-распад в 145Nd
  3. Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в 154Gd

Пояснения к таблице

[править | править код]
  • Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
  • Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные 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

[править | править код]
  1. 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. — Bibcode2003NuPhA.729....3A.Открытый доступ
  2. Оценка радиологической значимости редкоземельных металлов, имеющих природные радиоактивные изотопы. Архивная копия от 4 мая 2018 на Wayback Machine Э. П. Лисаченко. Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. Рамзаева, Санкт-Петербург
  3. 1 2 Kinoshita M. et al. A Shorter 146Sm Half-Life Measured and Implications for 146Sm-142Nd Chronology in the Solar System (англ.) // Science : journal. — 2012. — Vol. 335, no. 6076. — P. 1614-1617. — doi:10.1126/science.1215510.
  4. Friedman A. M. et al. Alpha decay half-lives of 148Gd, 150Gd, and 146Sm (англ.) // Radiochimica Acta. — 1966. — Vol. 5, iss. 4. — P. 192—194. — doi:10.1524/ract.1966.5.4.192.
  5. Meissner F., Schmidt-Ott W.-D., Ziegeler L. Half-life and α-ray energy of 146Sm (англ.) // Zeitschrift für Physik. — 1987. — Vol. A 327. — P. 171—174. — doi:10.1007/BF01292406. — Bibcode1987ZPhyA.327..171M.
  6. 1 2 3 4 Данные приведены по Audi G., Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S. The Nubase2016 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2017. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030001-1—030001-138. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — Bibcode2017ChPhC..41c0001A.Открытый доступ
  7. Audi G., Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S. The Nubase2016 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2017. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030001-1—030001-138. — doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — Bibcode2017ChPhC..41c0001A.Открытый доступ
  8. Villa I.M. et al. IUPAC-IUGS recommendation on the half-lives of 147Sm and 146Sm (англ.) // Geochimica et Cosmochimica Acta. — 2020. — Vol. 285. — P. 70—77. — ISSN 0016-7037. — doi:10.1016/j.gca.2020.06.022. [исправить]
  9. Самарий 153Sm оксабифор в комплексной терапии метастатического поражения костей. Дата обращения: 15 октября 2017. Архивировано 15 октября 2017 года.
  10. Обнинский филиал НИФХИ им. Л. Я. Карпова отмечает 50 лет со дня пуска реактора. Дата обращения: 15 октября 2017. Архивировано 15 октября 2017 года.
  11. 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. — Bibcode2003NuPhA.729..337A.
  12. 1 2 3 4 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.Открытый доступ