A prométium izotópjai

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez

A prométium (Pm) mesterséges elem, elsőként 1945-ben állították elő. Nincs stabil izotópja, és a természetben sem fordul elő, leszámítva azt a nyomnyi mennyiséget, amely spontán maghasadás és az 151Eu alfa-bomlása során keletkezhet. Harmincnyolc radioizotópját írták le, közülük a legstabilabbak a 145Pm (felezési ideje 17,7 év), a 146Pm (5,53 év) és a 147Pm (2,6234 év). A többi izotóp felezési ideje 1 évnél rövidebb, a többségé a fél percet sem éri el. 18 magizomerje ismert, közülük a legstabilabb a 148mPm (t1/2 41,29 nap), 152m2Pm (t1/2 13,8 perc) és 152mPm (t1/2 7,52 perc).

A prométiumizotópok atomtömege a 125,95752–162,95368 u tartományba esik (Pm-126 és Pm-163). A legstabilabb izotópnál (145Pm) könnyebbek elsősorban elektronbefogással alakulnak át, míg a nehezebb izotópok főként negatív béta-bomlóak. Előbbiek esetén a bomlástermék többnyire neodímium, az utóbbiaknál főként szamárium.

Mivel a prométium a természetben nem fordul elő, standard atomtömege nem adható meg.

A prométiumizotópok stabilitása[szerkesztés]

A periódusos rendszer első 82 eleme közül csak kettőnek nincs stabil izotópja – az egyik ilyen a prométium, a másik a technécium (43-as elem). Ezt a jelenséget az atommagok cseppmodelljének egyik ritkán előforduló hatása okozza.

Prométium-147[szerkesztés]

A prométium-147 felezési ideje 2,62 év, az atomreaktorokban neodímium 147-ből béta-bomlással keletkező hasadási termék. A 142Nd, 143Nd, 144Nd, 145Nd, 146Nd, 148Nd és 150Nd izotópok vagy stabilak vagy rendkívül hosszú a felezési idejük, így ezen tömegszámú prométiumizotópok béta-bomlással nem keletkezhetnek, így hasadási termékként sem keletkeznek számottevő mennyiségben. A 149Pm és 151Pm felezési ideje csak 53,08 és 28,40 óra, így a hónapokig vagy évekig pihentetett kimerült fűtőelemrudakban már nem fordulnak elő.

A prométium-147-et béta-sugárforrásként és radioizotópos termoelektromos generátorokban használják, energiasűrűsége mintegy 2 watt/gramm. Fényporral keverve felhasználták az Apollo holdkomp elektromos kapcsolókarjainak megvilágítására, valamint a holdjáró műszerfalának világító festékében is.[1]

Táblázat[szerkesztés]

nuklid
jele
Z(p) N(n)  
izotóptömeg (u)
 
felezési idő bomlási
mód(ok)[2][m 1]
leány-
izotóp(ok)[m 2]
magspin
gerjesztési energia
126Pm 61 65 125,95752(54)# 0,5# s
127Pm 61 66 126,95163(64)# 1# s 5/2+#
128Pm 61 67 127,94842(43)# 1,0(3) s β+ 128Nd 6+#
p 127Nd
129Pm 61 68 128,94316(43)# 3# s [>200 ns] β+ 129Nd 5/2+#
130Pm 61 69 129,94045(32)# 2,6(2) s β+ 130Nd (5+,6+,4+)
β+, p (ritka) 129Pr
131Pm 61 70 130,93587(21)# 6,3(8) s β+, p 130Pr 5/2+#
β+ 131Nd
132Pm 61 71 131,93375(21)# 6,2(6) s β+ 132Nd (3+)
β+, p (5·10−5%) 131Pr
133Pm 61 72 132,92978(5) 15(3) s β+ 133Nd (3/2+)
133mPm 130,4(10) keV 10# s β+ 133Nd (11/2−)
IT 133Pm
134Pm 61 73 133,92835(6) 22(1) s β+ 134Nd (5+)
134mPm 0(100)# keV ~5 s IT 134Pm (2+)
135Pm 61 74 134,92488(6) 49(3) s β+ 135Nd (5/2+,3/2+)
135mPm 50(100)# keV 40(3) s β+ 135Nd (11/2−)
136Pm 61 75 135,92357(8) 107(6) s β+ 136Nd (5−)
136mPm 130(120) keV 47(2) s β+ 136Nd (2+)
137Pm 61 76 136,920479(14) 2# perc β+ 137Nd 5/2+#
137mPm 150(50) keV 2,4(1) perc β+ 137Nd 11/2−
138Pm 61 77 137,919548(30) 10(2) s β+ 138Nd 1+#
138mPm 30(30) keV 3,24(5) perc β+ 138Nd 5−#
139Pm 61 78 138,916804(14) 4,15(5) perc β+ 139Nd (5/2)+
139mPm 188,7(3) keV 180(20) ms IT (99,83%) 139Pm (11/2)−
β+ (0,17%) 139Nd
140Pm 61 79 139,91604(4) 9,2(2) s β+ 140Nd 1+
140mPm 420(40) keV 5,95(5) perc β+ 140Nd 8−
141Pm 61 80 140,913555(15) 20,90(5) perc β+ 141Nd 5/2+
141m1Pm 628,40(10) keV 630(20) ns 11/2−
141m2Pm 2530,9(5) keV >2 µs
142Pm 61 81 141,912874(27) 40,5(5) s β+ 142Nd 1+
142mPm 883,17(16) keV 2,0(2) ms IT 142Pm (8)−
143Pm 61 82 142,910933(4) 265(7) nap β+ 143Nd 5/2+
144Pm 61 83 143,912591(3) 363(14) nap β+ 144Nd 5−
144m1Pm 840,90(5) keV 780(200) ns (9)+
144m2Pm 8595,8(22) keV ~2,7 µs (27+)
145Pm 61 84 144,912749(3) 17,7(4) év EC 145Nd 5/2+
α (2,8·10−7%) 141Pr
146Pm 61 85 145,914696(5) 5,53(5) év EC (66%) 146Nd 3−
β (34%) 146Sm
147Pm[m 3] 61 86 146,9151385(26) 2,6234(2) év β 147Sm 7/2+
148Pm 61 87 147,917475(7) 5,368(2) nap β 148Sm 1−
148mPm 137,9(3) keV 41,29(11) nap β (95%) 148Sm 5−,6−
IT (5%) 148Pm
149Pm[m 3] 61 88 148,918334(4) 53,08(5) óra β 149Sm 7/2+
149mPm 240,214(7) keV 35(3) µs 11/2−
150Pm 61 89 149,920984(22) 2,68(2) óra β 150Sm (1−)
151Pm[m 3] 61 90 150,921207(6) 28,40(4) óra β 151Sm 5/2+
152Pm 61 91 151,923497(28) 4,12(8) perc β 152Sm 1+
152m1Pm 140(90) keV 7,52(8) perc 4−
152m2Pm 250(150)# keV 13,8(2) perc (8)
153Pm 61 92 152,924117(12) 5,25(2) perc β 153Sm 5/2−
154Pm 61 93 153,92646(5) 1,73(10) perc β 154Sm (0,1)
154mPm 120(120) keV 2,68(7) perc β 154Sm (3,4)
155Pm 61 94 154,92810(3) 41,5(2) s β 155Sm (5/2−)
156Pm 61 95 155,93106(4) 26,70(10) s β 156Sm 4−
157Pm 61 96 156,93304(12) 10,56(10) s β 157Sm (5/2−)
158Pm 61 97 157,93656(14) 4,8(5) s β 158Sm
159Pm 61 98 158,93897(21)# 1,47(15) s β 159Sm 5/2−#
160Pm 61 99 159,94299(32)# 2# s β 160Sm
161Pm 61 100 160,94586(54)# 700# ms β 161Sm 5/2−#
162Pm 61 101 161,95029(75)# 500# ms β 162Sm
163Pm 61 102 162,95368(86)# 200# ms β 163Sm 5/2−#
  1. Rövidítések:
    EC: Elektronbefogás
    IT: Izomer átmenet
  2. A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve, a majdnem stabilak (melyek felezési ideje a világegyetem koránál hosszabb) félkövér dőlttel vannak jelölve
  3. a b c Hasadási termék

Megjegyzések[szerkesztés]

  • 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.

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. Apollo Experience Report - Protection Against Radiation. NASA. [2014. november 14-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2011. december 9.)
  2. http://www.nucleonica.net/unc.aspx

Források[szerkesztés]

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of promethium című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

A neodímium izotópjai A prométium izotópjai A szamárium izotópjai
Izotópok listája