Az európium izotópjai
A természetes európium (Eu) két stabil izotópból áll – 151Eu és 153Eu –, melyek közül az 151Eu gyakorisága a nagyobb (természetes előfordulása 52,2%). Az 153Eu stabil, de az 151Eu-ről a közelmúltban kimutatták, hogy radioaktív, alfa-bomló, felezési ideje (4,62 ± 0,95(stat.) ± 0,68(syst.))·1018 év.[1] A természetes 151Eu-en kívül 36 mesterséges radioizotópját írták le, ezek közül a legstabilabbak az 150Eu (felezési ideje 36,9 év), az 152Eu (13,516 év) és az 154Eu (8,593 év). A többi izotóp felezési ideje 4,7612 évnél rövidebb, a többségé a 12,2 másodpercet sem éri el. 17 magizomerje ismert, közülük a legstabilabbak az 150mEu (t1/2 12,8 óra), 152m1Eu (t1/2 9,3116 óra) és az 152m2Eu (t1/2 96 perc).
A leggyakoribb stabil izotópnál (153Eu) könnyebbek elsősorban elektronbefogással bomlanak, míg a nehezebb izotópok főként negatív béta-bomlóak. Előbbiek esetén a bomlástermék többnyire szamárium, az utóbbiaknál főként gadolínium.
Standard atomtömeg: 151,964(1) u.
Európium-155[szerkesztés]
| Tulajdonság: Mértékegység: |
t½ (év) |
Hozam (%) |
Q* (keV) |
βγ * |
|---|---|---|---|---|
| 155Eu | 4,76 | 0,0803 | 252 | βγ |
| 85Kr | 10,76 | 0,2180 | 687 | βγ |
| 113mCd | 14,1 | 0,0008 | 316 | β |
| 90Sr | 28,9 | 4,505 | 2826 | β |
| 137Cs | 30,23 | 6,337 | 1176 | βγ |
| 121mSn | 43,9 | 0,00005 | 390 | βγ |
| 151Sm | 96,6 | 0,5314 | 77 | β |
Az európium-155 hasadási termék, felezési ideje 4,76 év. Maximális bomlási energiája 252 keV. Termikus reaktorban (ma szinte minden atomerőmű ilyen) hasadási hozama csekély, a leggyakoribb termékekének csak mintegy fél százaléka.
Az 155Eu nagy neutronbefogási hatáskeresztmetszete (termikus neutronokra mintegy 3900 barn, rezonanciaintegrálja mintegy 16 000) miatt még a keletkező kis mennyisége is továbbalakul a fűtőelemek kiégése során. Hozama, bomlási energiája és felezési ideje is mind jóval kisebb, mint a 137Cs-é vagy a 90Sr-é, ezért az 155Eu nem járul jelentősen hozzá a keletkező radioaktív hulladékhoz.
Valamennyi 155Eu keletkezik az 153Eu (stabil, termikus 350 barn, rezonanciaintegrál 1500, hozama az 155Eu-ének mintegy 5-szöröse) és 154Eu (felezési ideje 8,6 év, termikus 1400 barn, rezonanciaintegrál 1600, hasadási hozama nagyon kicsi, mivel a béta-bomlás megáll a 154Sm-nél) sorozatos neutronbefogása révén is; azonban a hatáskeresztmetszetek közötti különbség miatt mind az 155Eu, mind az 154Eu gyorsabban továbbalakul, mint amilyen ütemben keletkezik.
| Izotóp | Felezési idő | Relatív hozam | Termikus neutron | Rezonanciaintegrál |
|---|---|---|---|---|
| Eu-153 | Stabil | 5 | 350 | 1500 |
| Eu-154 | 8,6 év | Csaknem 0 | 1500 | 1600 |
| Eu-155 | 4,76 év | 1 | 3900 | 16000 |
Táblázat[szerkesztés]
| nuklid jele |
Z(p) | N(n) | izotóptömeg (u) |
felezési idő[m 1] | bomlási mód(ok)[2][m 2] |
leány- izotóp(ok)[m 3] |
magspin | jellemző izotóp- összetétel (móltört) |
természetes ingadozás (móltört) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| gerjesztési energia | |||||||||
| 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 (ritka) | 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 (0,09%) | 135Pm | ||||||||
| 136mEu | 0(500)# keV | 3,8(3) s | β+ (99,91%) | 136Sm | (3+) | ||||
| β+, p (0,09%) | 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) perc | β+ | 142Sm | 8− | ||||
| 143Eu | 63 | 80 | 142,920298(12) | 2,59(2) perc | 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) nap | β+ | 145Sm | 5/2+ | ||
| 145mEu | 716,0(3) keV | 490 ns | 11/2− | ||||||
| 146Eu | 63 | 83 | 145,917206(7) | 4,61(3) nap | 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 (0,0022%) | 143Pm | ||||||||
| 148Eu | 63 | 85 | 147,918086(11) | 54,5(5) nap | β+ (100%) | 148Sm | 5− | ||
| α (9,39·10−7%) | 144Pm | ||||||||
| 149Eu | 63 | 86 | 148,917931(5) | 93,1(4) nap | EC | 149Sm | 5/2+ | ||
| 150Eu | 63 | 87 | 149,919702(7) | 36,9(9) év | β+ | 150Sm | 5(−) | ||
| 150mEu | 42,1(5) keV | 12,8(1) óra | β− (89%) | 150Gd | 0− | ||||
| β+ (11%) | 150Sm | ||||||||
| IT (5·10−8%) | 150Eu | ||||||||
| 151Eu[m 4] | 63 | 88 | 150,9198502(26) | 4,62·1018 év | 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) év | EC (72,09%), β+ (0,027%) | 152Sm | 3− | ||
| β− (27,9%) | 152Gd | ||||||||
| 152m1Eu | 45,5998(4) keV | 9,3116(13) óra | 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) perc | 8− | ||||||
| 153Eu[m 5] | 63 | 90 | 152,9212303(26) | Látszólag stabil[m 6] | 5/2+ | 0,5219(6) | |||
| 154Eu[m 5] | 63 | 91 | 153,9229792(26) | 8,593(4) év | β− (99,98%) | 154Gd | 3− | ||
| EC (0,02%) | 154Sm | ||||||||
| 154m1Eu | 145,3(3) keV | 46,3(4) perc | IT | 154Eu | (8−) | ||||
| 154m2Eu | 68,1702(4) keV | 2,2(1) µs | 2+ | ||||||
| 155Eu[m 5] | 63 | 92 | 154,9228933(27) | 4,7611(13) év | β− | 155Gd | 5/2+ | ||
| 156Eu[m 5] | 63 | 93 | 155,924752(6) | 15,19(8) nap | β− | 156Gd | 0+ | ||
| 157Eu | 63 | 94 | 156,925424(6) | 15,18(3) óra | β− | 157Gd | 5/2+ | ||
| 158Eu | 63 | 95 | 157,92785(8) | 45,9(2) perc | β− | 158Gd | (1−) | ||
| 159Eu | 63 | 96 | 158,929089(8) | 18,1(1) perc | 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+# | ||
- ↑ A világegyetem koránál hosszabb felezési idejű (csaknem stabil) izotópok félkövérrel vannak kiemelve
- ↑ Rövidítések:
EC: Elektronbefogás
IT: Izomer átmenet - ↑ A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve, a majdnem stabilak (melyek felezési ideje a világegyetem koránál hosszabb) félkövér dőlttel vannak jelölve
- ↑ Primordiális radionuklid
- ↑ a b c d Hasadási termék
- ↑ A várakozások szerint α-bomlással 149Pm-cé alakul
Megjegyzések[szerkesztés]
- Ismeretesek olyan geológiai minták, amelyek izotóp-összetétele a szokásos értékeken kívül van. Az atomtömeg bizonytalansága ezeknél meghaladhatja a jelzett hibahatárt.
- A # jel a nem kizárólag kísérletekből, hanem részben szisztematikus trendekből származó értéket jelöl. A nem kellő megalapozottsággal asszignált spinek zárójelben szerepelnek.
- A bizonytalanságokat rövid formában – a megfelelő utolsó számjegy után zárójelben – adjuk meg. A bizonytalanság értéke egy standard deviációnak felel meg, kivéve, ahol az izotóp-összetételt és standard atomtömeget a IUPAC nagyobb bizonytalansággal adja csak meg.
Hivatkozások[szerkesztés]
- ↑ N. Casali, SS. Nagorny, F. Orio, L. Pattavina et al. (2014). „Discovery of the 151Eu α decay”. Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics 41, 075101. o. DOI:10.1088/0954-3899/41/7/075101.
- ↑ http://www.nucleonica.net/unc.aspx
Fordítás[szerkesztés]
Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of europium című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Források[szerkesztés]
- Izotóptömegek:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
- Izotóp-összetétel és standard atomtömegek:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). „Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 75 (6), 683–800. o. DOI:10.1351/pac200375060683.
- M. E. Wieser (2006). „Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 78 (11), 2051–2066. o. DOI:10.1351/pac200678112051. Laikus összefoglaló
- A felezési időkre, a spinekre és az izomer adatokra vonatkozó információk az alábbi forrásokból származnak:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
- National Nuclear Data Center: NuDat 2.1 database. Brookhaven National Laboratory. (Hozzáférés: 2005. szeptember 1.)
- N. E. Holden.szerk.: D. R. Lide: Table of the Isotopes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th, CRC Press, Section 11. o. (2004). ISBN 978-0-8493-0485-9
| A szamárium izotópjai | Az európium izotópjai | A gadolínium izotópjai |
| Izotópok listája | ||
