نظائر الغادولينيوم

يتكون الغادولينيوم الطبيعي ( 64Gd ) من ستة نظائر مستقرة ، هي 154Gd و 155 Gd و 156 Gd و 157 Gd و 158 Gd و 160 Gd، بالإضافة إلى نظير مشع طويل العمر هو 152Gd ، حيث يُعدّ 158Gd الأكثر وفرة (بنسبة 24.84% من الوفرة الطبيعية ). ولم يُرصد حتى الآن التحلل المزدوج بيتا المتوقع لنظير 160Gd .
تم تحديد 32 نظيرًا مشعًا من الغادولينيوم، وأكثرها استقرارًا ثلاثة نظائر تُصدر جسيمات ألفا: 152Gd (موجود طبيعيًا) بنصف عمر يبلغ 1.08 × 10¹⁴ سنة ، و 150 Gd بنصف عمر يبلغ 1.79 × 10⁶ سنة ، و 148 Gd (غير مستقر نظريًا لجسيمات بيتا ) بنصف عمر يبلغ 86.9 سنة. أما باقي النظائر المشعة، فنصف عمرها أقل من سنة، ومعظمها أقل من دقيقتين. كما يوجد 16 نظيرًا شبه مستقر ، وأكثرها استقرارًا هي 143mGd (نصف عمره 110 ثوانٍ)، و 145 mGd ( نصف عمره 85 ثانية)، و 141 mGd (نصف عمره 24.5 ثانية).
تتحلل النظائر ذات الكتل الذرية الأقل من النظير المستقر الأكثر وفرة، وهو الغادولينيوم -158 ، بشكل أساسي عن طريق التقاط الإلكترون إلى نظائر اليوروبيوم . أما بالنسبة للنظائر ذات الكتل الذرية الأعلى، فإن نمط التحلل الأساسي هو تحلل بيتا إلى نظائر التيربيوم .
قائمة النظائر
| النظير [ n 1 ] | Z | شمال | الكتلة النظيرية ( دالتون ) [ 5 ] [ n2 ] [ n3 ] | سنة الاكتشاف [ 6 ] [ 7 ] | نصف العمر [ 1 ] [ n 4 ] [ n 5 ] | نمط الاضمحلال [ 1 ] [ n 6 ] | النظير الناتج [ n 7 ] [ n 8 ] | الدوران والتكافؤ [ 1 ] [ n 9 ] [ n 5 ] | الوفرة الطبيعية ( الكسر المولي) | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| طاقة الإثارة [ n 5 ] | النسبة الطبيعية [ 1 ] | نطاق التباين | |||||||||||||||||
| 133 Gd [ 8 ] | 64 | 69 | 132.96129(54)# | 2026 | 10# مللي ثانية [>310 نانو ثانية] | 5/2+# | |||||||||||||
| 134 Gd [ 8 ] | 64 | 70 | 133.95542(43)# | 2026 | 400# مللي ثانية [>310 نانو ثانية] | 0+ | |||||||||||||
| 135 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 71 | 134.95250(43)# | 1996 | 1.1(2) s | β + (98٪) | 135 يورو | (5/2+) | |||||||||||
| β + ، p (98%) | 134 سم | ||||||||||||||||||
| 136 Gd [ 8 ] | 64 | 72 | 135.94730(32)# | 2026 | 1# ثانية [>310 نانوثانية] | β + ؟ | 136 يورو | 0+ | |||||||||||
| β + ، p؟ | 135 سم | ||||||||||||||||||
| 137 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 73 | 136.94502(32)# | 1999 | 2.2(2) s | β + | 137 يورو | (7/2)+# | |||||||||||
| β + ، p ؟ | 136 سم | ||||||||||||||||||
| 138 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 74 | 137.94025(22)# | 1985 | 4.7(9) ثانية | β + | 138 يورو | 0+ | |||||||||||
| 138 متر Gd | 2232.6(11) كيلو إلكترون فولت | 1997 | 6.2(0.2) ميكروثانية | هو - هي | 138 جنيهًا إسترلينيًا | (8−) | |||||||||||||
| 139 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 75 | 138.93813(21)# | 1983 | 5.7(3) s | β + | 139 يورو | 9/2−# | |||||||||||
| β + ، p؟ | 138 سم | ||||||||||||||||||
| 139م غادو [ ن 10 ] | 250(150)# كيلو إلكترون فولت | 1999 | 4.8(9) ثانية | β + | 139 يورو | نصف رطل | |||||||||||||
| β + ، p؟ | 138 سم | ||||||||||||||||||
| 140 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 76 | 139.933674(30) | 1985 | 15.8(4) s | β + (67(8)%) | 140 يورو | 0+ | |||||||||||
| EC (33(8)%) | |||||||||||||||||||
| 141 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 77 | 140.932126(21) | 1986 | 14(4) s | β + (99.97%) | 141 يورو | (نصف+) | |||||||||||
| β + ، p (0.03%) | 140 سم | ||||||||||||||||||
| 141 متر Gd | 377.76(9) كيلو إلكترون فولت | 1989 | 24.5(5) ثانية | β + (89٪) | 141 يورو | (11/2−) | |||||||||||||
| تكنولوجيا المعلومات (11٪) | 141 جنيهًا إسترلينيًا | ||||||||||||||||||
| 142 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 78 | 141.928116(30) | 1986 | 70.2(6) s | EC (52(5)%) | 142 يورو | 0+ | |||||||||||
| β + (48(5)%) | |||||||||||||||||||
| 143 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 79 | 142.92675(22) | 1975 | 39(2) s | β + | 143 يورو | نصف+ | |||||||||||
| β + ، p؟ | 142 سم | ||||||||||||||||||
| β + ، α ؟ | 139 مساءً | ||||||||||||||||||
| 143 متر Gd | 152.6(5) كيلو إلكترون فولت | 1975 | 110.0(14) ثانية | β + | 143 يورو | 11/2− | |||||||||||||
| β + ، p؟ | 142 سم | ||||||||||||||||||
| β + ، α ؟ | 139 مساءً | ||||||||||||||||||
| 144 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 80 | 143.922963(30) | 1968 | 4.47(6) دقيقة | β + | 144 يورو | 0+ | |||||||||||
| 144 متر Gd | 3433.1(5) كيلو إلكترون فولت | 1978 | 145(30) ns | هو - هي | 144 جنيهًا إسترلينيًا | (10+) | |||||||||||||
| 145 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 81 | 144.921710(21) | 1959 | 23.0(4) دقيقة | β + | 145Eu | 1/2+ | |||||||||||
| 145mGd | 749.1(2) keV | 1969 | 85(3) s | IT (94.3%) | 145Gd | 11/2− | |||||||||||||
| β+ (5.7%) | 145Eu | ||||||||||||||||||
| 146Gd | 64 | 82 | 145.9183185(44) | 1957 | 48.27(9) d | EC | 146Eu | 0+ | |||||||||||
| 147Gd | 64 | 83 | 146.9191010(20) | 1957 | 38.06(12) h | β+ | 147Eu | 7/2− | |||||||||||
| 147mGd | 8587.8(5) keV | 1978 | 510(20) ns | IT | 147Gd | 49/2+ | |||||||||||||
| 148Gd | 64 | 84 | 147.9181214(16) | 1953 | 86.9(39) y[2] | α[n 11] | 144Sm | 0+ | |||||||||||
| 149Gd | 64 | 85 | 148.9193477(36) | 1951 | 9.28(10) d | β+ | 149Eu | 7/2− | |||||||||||
| α (4.3×10−4%) | 145Sm | ||||||||||||||||||
| 150Gd | 64 | 86 | 149.9186639(65) | 1953 | 1.79(8)×106 y | α[n 12] | 146Sm | 0+ | |||||||||||
| 151Gd | 64 | 87 | 150.9203549(32) | 1950 | 123.9(10) d | EC | 151Eu | 7/2− | |||||||||||
| α (1.1×10−6%) | 147Sm | ||||||||||||||||||
| 152Gd[n 13] | 64 | 88 | 151.9197984(11) | 1938 | 1.08(8)×1014 y | α[n 14] | 148Sm | 0+ | 0.0020(1) | ||||||||||
| 153Gd | 64 | 89 | 152.9217569(11) | 1947 | 240.6(7) d | EC | 153Eu | 3/2− | |||||||||||
| 153m1Gd | 95.1737(8) keV | 1979 | 3.5(4) μs | IT | 153Gd | 9/2+ | |||||||||||||
| 153m2Gd | 171.188(4) keV | 1967 | 76.0(14) μs | IT | 153Gd | (11/2−) | |||||||||||||
| 154Gd[n 15] | 64 | 90 | 153.9208730(11) | 1938 | Observationally Stable[n 16] | 0+ | 0.0218(2) | ||||||||||||
| 155Gd[n 15] | 64 | 91 | 154.9226294(11) | 1933 | Observationally Stable[n 17] | 3/2− | 0.1480(9) | ||||||||||||
| 155mGd | 121.10(19) keV | 1967 | 31.97(27) ms | IT | 155Gd | 11/2− | |||||||||||||
| 156Gd[n 15] | 64 | 92 | 155.9221301(11) | 1933 | Stable | 0+ | 0.2047(3) | ||||||||||||
| 156mGd | 2137.60(5) keV | 1969 | 1.3(1) μs | IT | 156Gd | 7- | |||||||||||||
| 157Gd[n 15] | 64 | 93 | 156.9239674(10) | 1933 | Stable | 3/2− | 0.1565(4) | ||||||||||||
| 157m1Gd | 63.916(5) keV | 1964 | 460(40) ns | IT | 157Gd | 5/2+ | |||||||||||||
| 157m2Gd | 426.539(23) keV | 1967 | 18.5(23) μs | IT | 157Gd | 11/2− | |||||||||||||
| 158Gd[n 15] | 64 | 94 | 157.9241112(10) | 1933 | Stable | 0+ | 0.2484(8) | ||||||||||||
| 159Gd[n 15] | 64 | 95 | 158.9263958(11) | 1949 | 18.479(4) ساعة | β − | 159 تيرابايت | 3/2− | |||||||||||
| 160 غادولينيوم [ رقم 15 ] | 64 | 96 | 159.9270612(12) | 1933 | مستقر من الناحية الرصدية [ ن 18 ] | 0+ | 0.2186(3) | ||||||||||||
| 161 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 97 | 160.9296763(16) | 1949 | 3.646(3) دقيقة | β − | 161 تيرابايت | 5/2− | |||||||||||
| 162 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 98 | 161.9309918(43) | 1967 | 8.4(2) دقيقة | β − | 162 تيرابايت | 0+ | |||||||||||
| 163 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 99 | 162.93409664(86) | 1982 | 68(3) s | β − | 163 تيرابايت | 7/2+ | |||||||||||
| 163 متر Gd | 138.22(20) كيلو إلكترون فولت | 2014 | 23.5(10) ثانية | هو - هي؟ | 163 جنيهًا إسترلينيًا | نصف - | |||||||||||||
| β − | 163 تيرابايت | ||||||||||||||||||
| 164 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 100 | 163.9359162(11) | 1988 | 45(3) s | β − | 164 تيرابايت | 0+ | |||||||||||
| 164 متر Gd | 1095.8(4) كيلو إلكترون فولت | 2017 | 589(18) ns | هو - هي | 164 جنيهًا إسترلينيًا | (4−) | |||||||||||||
| 165 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 101 | 164.9393171(14) | 1998 | 11.6(10) ثانية | β − | 165 تيرابايت | 1/2−# | |||||||||||
| 166 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 102 | 165.9416304(17) | 2005 | 5.1(8) s | β − | 166 تيرابايت | 0+ | |||||||||||
| 166 متر Gd | 1601.5(11) كيلو إلكترون فولت | 2014 | 950(60) ns | هو - هي | 166 جنيهًا إسترلينيًا | (6−) | |||||||||||||
| 167 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 103 | 166.9454900(56) | 2012 | 4.2(3) s | β − | 167 تيرابايت | 5/2−# | |||||||||||
| 168 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 104 | 167.94831(32)# | 2012 | 3.03(16) ثانية | β − | 168 تيرابايت | 0+ | |||||||||||
| 169 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 105 | 168.95288(43)# | 2012 | 750(210) مللي ثانية | β − | 169 تيرابايت | 7/2−# | |||||||||||
| β − ، ن؟ (<0.7٪) [ 9 ] | 168 تيرابايت | ||||||||||||||||||
| 170 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 106 | 169.95615(54)# | 2012 | 675 +94 −75 مللي ثانية [ 9 ] | β − | 170 تيرابايت | 0+ | |||||||||||
| β − ، ن؟ (<3٪) [ 9 ] | 169 تيرابايت | ||||||||||||||||||
| 171 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 107 | 170.96113(54)# | 2018 | 392 +145 −136 مللي ثانية [ 9 ] | β − | 171 تيرابايت | 9/2+# | |||||||||||
| β − ، ن؟ (<10٪) [ 9 ] | 170 تيرابايت | ||||||||||||||||||
| 172 جنيهًا إسترلينيًا | 64 | 108 | 171.96461(32)# | 2022 | 163 +113 −99 مللي ثانية [ 9 ] | β − | 172 تيرابايت | 0+# | |||||||||||
| β − ، ن؟ (<50٪) [ 9 ] | 171 تيرابايت | ||||||||||||||||||
| 173 Gd [ 10 ] | 64 | 109 | 2026 | >310 نانوثانية | |||||||||||||||
| رأس وتذييل هذا الجدول: | |||||||||||||||||||
- ↑ m Gd – نظير نووي مثار.
- ↑ () – يتم إعطاء عدم اليقين (1 σ ) بشكل موجز بين قوسين بعد الأرقام الأخيرة المقابلة.
- ↑ # – الكتلة الذرية المميزة بـ # : القيمة وعدم اليقين مستمدان ليس من البيانات التجريبية البحتة، ولكن جزئيًا على الأقل من الاتجاهات من سطح الكتلة (TMS).
- ↑ نصف العمر بالخط العريض – شبه مستقر، نصف العمر أطول من عمر الكون .
- 1 2 3 # – القيم المميزة بـ # ليست مستمدة بشكل كامل من البيانات التجريبية، ولكنها مستمدة جزئيًا على الأقل من اتجاهات النوى المجاورة (TNN).
- ↑ أنماط التحلل:
المفوضية الأوروبية: التقاط الإلكترون هو - هي: التحول المتماثل - ↑ رمز مائل غامق كعلامة ابنة – المنتج الناتج عن الابنة مستقر تقريبًا.
- ↑ رمز غامق كعلامة فرعية – المنتج الفرعي مستقر.
- ↑ () قيمة الدوران - تشير إلى الدوران مع وسائط التعيين الضعيفة.
- ↑ ترتيب الحالة الأرضية والمتماثل غير مؤكد.
- ↑ يُفترض أيضًا أن يخضع لتحلل β + β + إلى 148 Sm أو EC إلى 148 Eu
- ↑ يُفترض أيضًا أن يخضع لتحلل β + β + إلى 150 Sm
- ↑ النظير المشع البدائي
- ↑ يُفترض أيضًا أن يخضع لتحلل β + β + إلى 152 Sm
- 1 2 3 4 5 6 7 ناتج الانشطار
- ↑ يُعتقد أنه يخضع لتحلل ألفا إلى 150 سم
- ↑ يُعتقد أنه يخضع لتحلل ألفا إلى 151 Sm
- ↑ يُعتقد أنه يخضع لتحلل بيتا - بيتا-إلى 160 ديسبروسيوم بنصف عمر يزيد عن 3.1 × 10 ^ 19 سنة
الغادولينيوم-148
باعتباره باعثًا نقيًا لجسيمات ألفا بنصف عمر يبلغ يبلغ عمر الغادولينيوم-148 حوالي 86.9 ± 3.9 سنة (وهو نفس عمر البلوتونيوم-238 ضمن هامش الخطأ)، [ 2 ] مما يجعله مثاليًا لمولدات الطاقة الكهروحرارية التي تعمل بالنظائر المشعة . مع ذلك، لا يمكن تصنيع الغادولينيوم-148 بكميات كافية لتشغيل مولدات الطاقة الكهروحرارية بالنظائر المشعة بتكلفة اقتصادية. [ 11 ]
الغادولينيوم-153
يبلغ عمر النصف للغادولينيوم-153 حوالي 240.6 يومًا، ويُصدر إشعاع غاما بقمم قوية عند 41 كيلو إلكترون فولت و102 كيلو إلكترون فولت. يُستخدم كمصدر لأشعة غاما في قياس امتصاص الأشعة السينية والتألق، وفي قياس كثافة العظام للكشف عن هشاشة العظام ، وفي التنميط الإشعاعي في نظام التصوير بالأشعة السينية المحمول Lixiscope، المعروف أيضًا باسم Lixi Profiler. في الطب النووي ، يُستخدم لمعايرة الأجهزة اللازمة، مثل أنظمة التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد (SPECT)، لإنتاج صور الأشعة السينية . يضمن هذا الاستخدام عمل الأجهزة بشكل صحيح لإنتاج صور لتوزيع النظائر المشعة داخل جسم المريض. يُنتج هذا النظير في مفاعل نووي من اليوروبيوم أو الغادولينيوم المخصب . [ 12 ] كما يُمكنه الكشف عن نقص الكالسيوم في عظام الورك والظهر، مما يُتيح تشخيص هشاشة العظام. [ 13 ]
انظر أيضاً
منتجات ثانوية أخرى غير الغادولينيوم
مراجع
- 1 2 3 4 5 كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- 1 2 3 شييرا، نادين م.؛ دريسلر، روغارد؛ سبرونغ، بيتر؛ تاليب، زينب؛ شومان، دوروثيا (2023). "تحديد نصف عمر الغادولينيوم-148". الإشعاع التطبيقي والنظائر . 194 110708. دار النشر Elsevier BV. doi : 10.1016/j.apradiso.2023.110708 . ISSN 0969-8043 .
- ↑ "الأوزان الذرية القياسية: الغادولينيوم" . CIAAW . 2024.
- ↑ بروهاسكا، توماس؛ إيرجيهير، جوهانا؛ بينيفيلد، جاكلين؛ بوهلكه، جون ك.؛ تشيسون، ليزلي أ.؛ كوبلين، تايلر ب.؛ دينغ، تيبينغ؛ دان، فيليب جيه إتش؛ غرونينغ، مانفريد؛ هولدن، نورمان إي.؛ ماير، هارو إيه جيه (2022-05-04). "الأوزان الذرية القياسية للعناصر 2021 (تقرير فني من الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية)" . الكيمياء البحتة والتطبيقية . doi : 10.1515/pac-2019-0603 . ISSN 1365-3075 .
- ↑ وانغ، مينغ؛ هوانغ، دبليو جيه؛ كونديڤ، إف جي؛ أودي، جي؛ نعيمي، إس. (2021). "تقييم الكتلة الذرية AME 2020 (الجزء الثاني). الجداول والرسوم البيانية والمراجع*". الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
- ↑ مجموعة بيانات FRIB النووية. "مشروع اكتشاف النويدات، قاعدة بيانات النظائر" . doi : 10.11578/frib/2279152 .
- ↑ مجموعة بيانات FRIB النووية. "مشروع اكتشاف النوى، قاعدة بيانات النظائر" . doi : 10.11578/frib/2572219 .
- 1 2 3 سوزوكي، هـ؛ فوكودا، ن؛ تاكيدا، هـ؛ شيميزو، ي؛ يوشيموتو، م؛ توغانو، ي؛ ساتو، هـ؛ كيتامورا، ن؛ موموتا، س؛ كوساكا، ك؛ ياناغيساوا، ي؛ أوتاكي، م؛ فوكونيشي، ن؛ ميتشيماسا، س (3 فبراير 2026). "اكتشاف نظائر مشعة غنية بالبروتونات في المنطقة Z = 63–70 ناتجة عن تفتت قذيفة شعاع من اليورانيوم-238 بطاقة 345 ميغا إلكترون فولت/نيوكليون" . التقدم في الفيزياء النظرية والتجريبية . 2026 (2). doi : 10.1093/ptep/ptaf190 .
- 1 2 3 4 5 6 7 كيس، جي جي؛ فيتيز-سفيتشزر، أ.؛ سايتو، ي.؛ وآخرون . (2022). "قياس خصائص اضمحلال بيتا لنظائر البروميثيوم والساماريوم واليوروبيوم والغادولينيوم الغنية بالنيوترونات لتقييد نواتج التخليق النووي في منطقة العناصر الأرضية النادرة" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 936 (107): 107. Bibcode : 2022ApJ...936..107K . doi : 10.3847/1538-4357/ac80fc . hdl : 2117/375253 .
- ^ سوميكاما، توشيوكي؛ فوكودا، ناوكي؛ كوبو، توشيوكي؛ سوزوكي، هيروشي؛ تاكيدا، هيرويوكي؛ إينابي، ناوهيتو؛ كاميدا، دايسوكي؛ آهن، ديوك سون؛ موراي، دايتشي؛ يوشيدا، كويتشي؛ كوساكا، كينسوكي؛ ياناجيساوا، يوشيوكي؛ أوتاكي، ماساو؛ شيميزو، يوهي. ساتو، يوكي؛ ساتو، هيرومي؛ أوتسو، هيدياكي؛ بابا، هيديتادا؛ لوروسو، جوزيبي؛ سودرستروم، بار أندرس؛ إيزوبي، تاداكي؛ إيماي، نوبواكي؛ موكاي، مومو؛ كيمورا، سوتا؛ مياتاكي، هيرواري؛ إيواسا، ناوهيتو؛ ياغي، أيومي؛ يوكوياما، رين؛ تاراسوف، أوليغ بوريسوفيتش؛ جيسيل ، هانز (15 فبراير 2026). "توسيع آفاق النظائر: رصد سبعة نظائر جديدة غنية بالنيوترونات من العناصر الأرضية النادرة في مصنع ريكين لحزم النظائر المشعة". مجلة الجمعية الفيزيائية اليابانية . 95 (2). doi : 10.7566/JPSJ.95.024202 .
- ↑ المجلس الوطني للبحوث التابع للأكاديميات الوطنية؛ قسم الهندسة والعلوم الفيزيائية؛ مجلس هندسة الطيران والفضاء؛ مجلس دراسات الفضاء؛ لجنة أنظمة الطاقة بالنظائر المشعة (2009). أنظمة الطاقة بالنظائر المشعة: ضرورة للحفاظ على ريادة الولايات المتحدة في استكشاف الفضاء . CiteSeerX 10.1.1.367.4042 . doi : 10.17226/12653 . ISBN 978-0-309-13857-4.
- ↑ "مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني: برنامج علوم النظائر - الغادولينيوم-153" . pnl.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-05-2009.
- ↑ "الجادولينيوم" . مركز موارد الكيمياء في معهد كولومبيا البريطانية للتكنولوجيا. معهد كولومبيا البريطانية للتكنولوجيا. مؤرشف من الأصل في 23 أغسطس 2011. تم الاطلاع عليه في 30 مارس 2011 .
- نظائر الغادولينيوم
- الغادولينيوم
- قوائم النظائر حسب العنصر
