Az európium izotópjai

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

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]

Közepes élettartamú
hasadási termékek
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+#
  1. A világegyetem koránál hosszabb felezési idejű (csaknem stabil) izotópok félkövérrel vannak kiemelve
  2. Rövidítések:
    EC: Elektronbefogás
    IT: Izomer átmenet
  3. A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve, a majdnem stabilak (melyek felezési ideje a világegyetem koránál hosszabb) félkövér dőlttel vannak jelölve
  4. Primordiális radionuklid
  5. a b c d Hasadási termék
  6. 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]

  1. 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.  
  2. 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.

Források[szerkesztés]

A szamárium izotópjai Az európium izotópjai A gadolínium izotópjai
Izotópok listája