銪的同位素

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原子量:151.964(1))的同位素,其中有1個同位素是在觀測上穩定的。 自然形成的銪元素由兩種同位素組成:151Eu和153Eu,後者的豐度為52.2%,比前者稍高。153Eu是穩定同位素,但151Eu則會進行α衰變半衰期5+11
−3
×1018 年
[1]即在1公斤自然銪樣本中大約每2分鐘發生一次α衰變事件。這一數值與理論預測值吻合。除了自然的放射性同位素151Eu以外,已知的人造放射性同位素共有35種,其中最穩定的有150Eu(半衰期為36.9年)、152Eu(13.516年)和154Eu(8.593年)。所有剩餘的放射性同位素半衰期都在4.7612年以下,且大部份小於12.2秒。銪共有8種亞穩態,最穩定的有150mEu(半衰期為12.8小時)、152m1Eu(9.3116小時)和152m2Eu(96分鐘)。[2]

質量比153Eu低的同位素衰變模式主要是電子捕獲,並一般產生的同位素;質量更高的則主要進行β衰變,並一般產生的同位素。[2]

熱中子捕獲截面
同位素 151Eu 152Eu 153Eu 154Eu 155Eu
產量 ~10 1580 >2.5 330
靶恩 5900 12800 312 1340 3950

銪是某些核裂變反應的產物,但銪同位素質量較高,其裂變產物產量很低。

和其他鑭系元素一樣,銪的許多同位素,特別是奇數質量數和低中子數的同位素(如152Eu),擁有很高的中子捕獲截面,通常可以作為中子毒物

釤-151經β衰變後會產生151Eu,但由於半衰期長,吸收中子的平均時間短,所以大部份151Sm最終會變為152Sm。

中等寿命裂变产物
项:
单位:
t½
a
产额
%
Q*
KeV
βγ
*
155Eu 4.76 .0803 252 βγ
85Kr 10.76 .2180 687 βγ
113mCd 14.1 .0008 316 β
90Sr 28.9 4.505 2826 β
137Cs 30.23 6.337 1176 βγ
121mSn 43.9 .00005 390 βγ
151Sm 90 .5314 77 β

152Eu(半衰期為13.516年)和154Eu(8.593年)不能作為β衰變產物,因為152Sm和154Sm都沒有放射性。154Eu和134Cs是僅有的兩個裂變產量高於百萬分之2.5的長壽命受屏蔽核素[3]153Eu進行中子活化,可以產生更大量的154Eu,但其中大部份會再轉化為155Eu。

對於鈾-235熱中子155Eu(半衰期為4.7612年)的裂變產量為百萬分之330,其大部份會在燃料燃耗結束時嬗變成無放射性、無吸收性的-156。

整體來說,在輻射危害上,銪比銫-137和-90弱得多,而作為中子毒物,銪則比釤弱很多。[4][5][6][7][8][9][10]

圖表[编辑]

符號 Z(p N(n 同位素質量(u 半衰期[n 1] 衰變
方式
[11][n 2]
衰變
產物
[n 3]
原子核
自旋
相對豐度
莫耳分率)
相對豐度
的變化量
莫耳分率)
激發能量
130Eu 63 67 129.96357(54)# 1.1(5) ms
[0.9(+5-3) ms]
2+#
131Eu 63 68 130.95775(43)# 17.8(19) ms 3/2+
132Eu 63 69 131.95437(43)# 100# ms β+ 132Sm
p 131Sm
133Eu 63 70 132.94924(32)# 200# ms β+ 133Sm 11/2-#
134Eu 63 71 133.94651(21)# 0.5(2) s β+ 134Sm
β+, p (不常見) 133Pm
135Eu 63 72 134.94182(32)# 1.5(2) s β+ 135Sm 11/2-#
β+, p 134Pm
136Eu 63 73 135.93960(21)# 3.3(3) s β+ (99.91%) 136Sm (7+)
β+, p (.09%) 135Pm
136mEu 0(500)# keV 3.8(3) s β+ (99.91%) 136Sm (3+)
β+, p (.09%) 135Pm
137Eu 63 74 136.93557(21)# 8.4(5) s β+ 137Sm 11/2-#
138Eu 63 75 137.93371(3) 12.1(6) s β+ 138Sm (6-)
139Eu 63 76 138.929792(14) 17.9(6) s β+ 139Sm (11/2)-
140Eu 63 77 139.92809(6) 1.51(2) s β+ 140Sm 1+
140mEu 210(15) keV 125(2) ms IT (99%) 140Eu 5-#
β+(1%) 140Sm
141Eu 63 78 140.924931(14) 40.7(7) s β+ 141Sm 5/2+
141mEu 96.45(7) keV 2.7(3) s IT (86%) 141Eu 11/2-
β+ (14%) 141Sm
142Eu 63 79 141.92343(3) 2.36(10) s β+ 142Sm 1+
142mEu 460(30) keV 1.223(8) min β+ 142Sm 8-
143Eu 63 80 142.920298(12) 2.59(2) min β+ 143Sm 5/2+
143mEu 389.51(4) keV 50.0(5) µs 11/2-
144Eu 63 81 143.918817(12) 10.2(1) s β+ 144Sm 1+
144mEu 1127.6(6) keV 1.0(1) µs (8-)
145Eu 63 82 144.916265(4) 5.93(4) d β+ 145Sm 5/2+
145mEu 716.0(3) keV 490 ns 11/2-
146Eu 63 83 145.917206(7) 4.61(3) d β+ 146Sm 4-
146mEu 666.37(16) keV 235(3) µs 9+
147Eu 63 84 146.916746(3) 24.1(6) d β+ (99.99%) 147Sm 5/2+
α (.0022%) 143Pm
148Eu 63 85 147.918086(11) 54.5(5) d β+ (100%) 148Sm 5-
α (9.39×10−7%) 144Pm
149Eu 63 86 148.917931(5) 93.1(4) d ε 149Sm 5/2+
150Eu 63 87 149.919702(7) 36.9(9) a β+ 150Sm 5(-)
150mEu 42.1(5) keV 12.8(1) h β (89%) 150Gd 0-
β+ (11%) 150Sm
IT (5×10−8%) 150Eu
151Eu[n 4] 63 88 150.9198502(26) 4.62×1018 a α 147Pm 5/2+ 0.4781(6)
151mEu 196.245(10) keV 58.9(5) µs 11/2-
152Eu 63 89 151.9217445(26) 13.537(6) a ε (72.09%), β+ (0.027%) 152Sm 3-
β (27.9%) 152Gd
152m1Eu 45.5998(4) keV 9.3116(13) h β (72%) 152Gd 0-
β+ (28%) 152Sm
152m2Eu 65.2969(4) keV 0.94(8) µs 1-
152m3Eu 78.2331(4) keV 165(10) ns 1+
152m4Eu 89.8496(4) keV 384(10) ns 4+
152m5Eu 147.86(10) keV 96(1) min 8-
153Eu[n 5] 63 90 152.9212303(26) 觀測上穩定[n 6] 5/2+ 0.5219(6)
154Eu[n 5] 63 91 153.9229792(26) 8.593(4) a β (99.98%) 154Gd 3-
ε (.02%) 154Sm
154m1Eu 145.3(3) keV 46.3(4) min IT 154Eu (8-)
154m2Eu 68.1702(4) keV 2.2(1) µs 2+
155Eu[n 5] 63 92 154.9228933(27) 4.7611(13) a β 155Gd 5/2+
156Eu[n 5] 63 93 155.924752(6) 15.19(8) d β 156Gd 0+
157Eu 63 94 156.925424(6) 15.18(3) h β 157Gd 5/2+
158Eu 63 95 157.92785(8) 45.9(2) min β 158Gd (1-)
159Eu 63 96 158.929089(8) 18.1(1) min β 159Gd 5/2+
160Eu 63 97 159.93197(22)# 38(4) s β 160Gd 1(-)
161Eu 63 98 160.93368(32)# 26(3) s β 161Gd 5/2+#
162Eu 63 99 161.93704(32)# 10.6(10) s β 162Gd
163Eu 63 100 162.93921(54)# 6# s β 163Gd 5/2+#
164Eu 63 101 163.94299(64)# 2# s β 164Gd
165Eu 63 102 164.94572(75)# 1# s β 165Gd 5/2+#
166Eu 63 103 165.94997(86)# 400# ms β 166Gd
167Eu 63 104 166.95321(86)# 200# ms β 167Gd 5/2+#

備註:畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,只是理論推測而已,而用括號括起來的代表數據不確定性。


同位素列表
釤的同位素 銪的同位素 釓的同位素

註釋[编辑]

  1. ^ Bold for isotopes with half-lives longer than the age of the universe (nearly stable)
  2. ^ Abbreviations:
    ε: Electron capture
    IT: Isomeric transition
  3. ^ Bold for stable isotopes, bold italics for nearly stable isotopes (half-life longer than the age of the universe)
  4. ^ primordial radionuclide
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 Fission product
  6. ^ Believed to undergo α decay to 149Pm

参考文獻[编辑]

  1. ^ Belli, P.; 等. Search for α decay of natural europium. Nuclear Physics A. 2007, 789: 15–29. Bibcode:2007NuPhA.789...15B. doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.03.001. 
  2. ^ 2.0 2.1 Nucleonica. Nucleonica: Universal Nuclide Chart. Nucleonica: Universal Nuclide Chart. Nucleonica. 2007–2011 [2011-07-22]. 
  3. ^ Tables of Nuclear Data, Japan Atomic Energy Agency
  4. ^ Oh, S.Y.; Chang, J.; Mughabghab, S. Neutron cross section evaluations of fission products below the fast energy region. 2000. doi:10.2172/759039. 
  5. ^ Inghram, Mark; Hayden, Richard; Hess, David. Activities Induced by Pile Neutron Bombardment of Samarium. Physical Review. 1947, 71 (9): 643–643. Bibcode:1947PhRv...71..643I. doi:10.1103/PhysRev.71.643. 
  6. ^ Hayden, Richard; Reynolds, John; Inghram, Mark. Reactions Induced by Slow Neutron Irradiation of Europium. Physical Review. 1949, 75 (10): 1500–1507. Bibcode:1949PhRv...75.1500H. doi:10.1103/PhysRev.75.1500. 
  7. ^ Meinke, W. W.; Anderson, R. E. Activation Analysis of Several Rare Earth Elements. Analytical Chemistry. 1954, 26 (5): 907–909. doi:10.1021/ac60089a030. 
  8. ^ Farrar, H; Tomlinson, R.H. Cumulative yields of the heavy fragments in U235 thermal neutron fission. Nuclear Physics. 1962, 34 (2): 367–381. Bibcode:1962NucPh..34..367F. doi:10.1016/0029-5582(62)90227-4. 
  9. ^ Inghram, Mark; Hayden, Richard; Hess, David. U235 Fission Yields in the Rare Earth Region. Physical Review. 1950, 79 (2): 271–274. Bibcode:1950PhRv...79..271I. doi:10.1103/PhysRev.79.271. 
  10. ^ Fajans, Kasimir; Voigt, Adolf. A Note on the Radiochemistry of Europium. Physical Review. 1941, 60 (7): 533–534. Bibcode:1941PhRv...60..533F. doi:10.1103/PhysRev.60.533.2. 
  11. ^ http://www.nucleonica.net/unc.aspx