Isótopos de gadolínio - Isotopes of gadolinium

Isótopos principais de gadolínio   ( 64 Gd)
Isótopo Decair
abundância meia-vida ( t 1/2 ) modo produtos
148 Gd syn 75 anos α 144 Sm
150 Gd syn 1,8 × 10 6  y α 146 Sm
152 Gd 0,20% 1,08 × 10 14  anos α 148 Sm
153 Gd syn 240,4 d ε 153 eu
γ -
154 Gd 2,18% estábulo
155 Gd 14,80% estábulo
156 Gd 20,47% estábulo
157 Gd 15,65% estábulo
158 Gd 24,84% estábulo
160 Gd 21,86% estábulo
Peso atômico padrão A r, padrão (Gd) 157,25 (3)

O gadolínio de ocorrência natural ( 64 Gd) é composto de 6 isótopos estáveis , 154 Gd, 155 Gd, 156 Gd, 157 Gd, 158 Gd e 160 Gd, e 1 radioisótopo , 152 Gd, com 158 Gd sendo o mais abundante (24,84% natural abundância ). O decaimento beta duplo previsto de 160 Gd nunca foi observado; apenas um limite inferior em sua meia-vida de mais de 1,3 × 10 21 anos foi estabelecido experimentalmente.

Trinta radioisótopos foram caracterizados, sendo o mais estável 152 Gd de decadência alfa (de ocorrência natural) com meia-vida de 1,08 × 10 14 anos e 150 Gd com meia-vida de 1,79 × 10 6 anos. Todos os demais isótopos radioativos têm meia-vida inferior a 74,7 anos. A maioria deles tem meia-vida inferior a 24,6 segundos. Os isótopos de gadolínio têm 10 isômeros metaestáveis , com o mais estável sendo 143m Gd (t 1/2 = 110 segundos), 145m Gd (t 1/2 = 85 segundos) e 141m Gd (t 1/2 = 24,5 segundos).

O modo primário de decaimento em pesos atômicos mais baixos do que o isótopo estável mais abundante, 158 Gd, é a captura de elétrons , e o modo primário em pesos atômicos mais altos é o decaimento beta . Os produtos primários de decaimento para isótopos mais leves que 158 Gd são isótopos de európio e os produtos primários de isótopos mais pesados ​​são isótopos de térbio .

O gadolínio-153 tem meia-vida de 240,4 ± 10 dias e emite radiação gama com fortes picos a 41 keV e 102 keV. É usado como uma fonte de raios gama para absortometria e fluorescência de raios-X , para medidores de densidade óssea para rastreamento de osteoporose e para perfis radiométricos no sistema de imagem de raios-X portátil Lixiscope, também conhecido como Lixi Profiler. Na medicina nuclear , serve para calibrar equipamentos necessários, como sistemas de tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT), para fazer raios-x . Ele garante que as máquinas funcionem corretamente para produzir imagens de distribuição de radioisótopos dentro do paciente. Este isótopo é produzido em um reator nuclear de európio ou gadolínio enriquecido . Ele também pode detectar a perda de cálcio nos ossos do quadril e das costas, permitindo a capacidade de diagnosticar a osteoporose.

O gadolínio-148 seria ideal para geradores termoelétricos de radioisótopos devido à sua meia-vida de 74 anos, alta densidade e modo de decaimento alfa dominante. No entanto, o gadolínio-148 não pode ser economicamente sintetizado em quantidades suficientes para alimentar um RTG.

Lista de isótopos

Nuclídeo
Z N Massa isotópica ( Da )
Meia vida

Modo de decaimento


Isótopo filha

Giro e
paridade
Abundância natural (fração molar)
Energia de excitação Proporção normal Faixa de variação
134 Gd 64 70 133.95537 (43) # 0,4 # s 0+
135 Gd 64 71 134,95257 (54) # 1,1 (2) s 3/2−
136 Gd 64 72 135,94734 (43) # 1 # s [> 200 ns] β + 136 eu
137 Gd 64 73 136,94502 (43) # 2,2 (2) s β + 137 eu 7/2 + #
β + , p (raro) 136 Sm
138 Gd 64 74 137,94012 (21) # 4,7 (9) s β + 138 eu 0+
138m Gd 2232,7 (11) keV 6 (1) µs (8−)
139 Gd 64 75 138,93824 (21) # 5,7 (3) s β + 139 eu 9/2− #
β + , p (raro) 138 Sm
139m Gd 250 (150) # keV 4,8 (9) s 1/2 + #
140 Gd 64 76 139,93367 (3) 15,8 (4) s β + 140 eu 0+
141 Gd 64 77 140,932126 (21) 14 (4) s β + (99,97%) 141 Eu (1/2 +)
β + , p (0,03%) 140 Sm
141m Gd 377,8 (2) keV 24,5 (5) s β + (89%) 141 Eu (11 / 2−)
TI (11%) 141 Gd
142 Gd 64 78 141,92812 (3) 70,2 (6) s β + 142 eu 0+
143 Gd 64 79 142,92675 (22) 39 (2) s β + 143 Eu (1/2) +
β + , α (raro) 139 Pm
β + , p (raro) 142 Sm
143m Gd 152,6 (5) keV 110,0 (14) s β + 143 Eu (11 / 2−)
β + , α (raro) 139 Pm
β + , p (raro) 142 Sm
144 Gd 64 80 143,92296 (3) 4,47 (6) min β + 144 Eu 0+
145 Gd 64 81 144,921709 (20) 23,0 (4) min β + 145 eu 1/2 +
145m Gd 749,1 (2) keV 85 (3) s TI (94,3%) 145 Gd 11 / 2−
β + (5,7%) 145 eu
146 Gd 64 82 145,918311 (5) 48,27 (10) d CE 146 eu 0+
147 Gd 64 83 146,919094 (3) 38,06 (12) h β + 147 Eu 7 / 2−
147m Gd 8587,8 ​​(4) keV 510 (20) ns (49/2 +)
148 Gd 64 84 147,918115 (3) 74,6 (30) y α 144 Sm 0+
β + β + (raro) 148 Sm
149 Gd 64 85 148,919341 (4) 9,28 (10) d β + 149 eu 7 / 2−
α (4,34 × 10 −4 %) 145 Sm
150 Gd 64 86 149,918659 (7) 1,79 (8) × 10 6  y α 146 Sm 0+
β + β + (raro) 150 Sm
151 Gd 64 87 150,920348 (4) 124 (1) d CE 151 eu 7 / 2−
α (10 -6 %) 147 Sm
152 Gd 64 88 151,9197910 (27) 1,08 (8) × 10 14  anos α 148 Sm 0+ 0,0020 (1)
153 Gd 64 89 152,9217495 (27) 240,4 (10) d CE 153 eu 3/2−
153m1 Gd 95,1737 (12) keV 3,5 (4) µs (9/2 +)
153m2 Gd 171,189 (5) keV 76,0 (14) µs (11 / 2−)
154 Gd 64 90 153,9208656 (27) Estável observacionalmente 0+ 0,0218 (3)
155 Gd 64 91 154,9226220 (27) Estável observacionalmente 3/2− 0,1480 (12)
155m Gd 121,05 (19) keV 31,97 (27) ms ISTO 155 Gd 11 / 2−
156 Gd 64 92 155,9221227 (27) Estábulo 0+ 0,2047 (9)
156m Gd 2137,60 (5) keV 1,3 (1) µs 7-
157 Gd 64 93 156,9239601 (27) Estábulo 3/2− 0,1565 (2)
158 Gd 64 94 157,9241039 (27) Estábulo 0+ 0,2484 (7)
159 Gd 64 95 158,9263887 (27) 18,479 (4) h β - 159 Tb 3/2−
160 Gd 64 96 159,9270541 (27) Estável observacionalmente 0+ 0,2186 (19)
161 Gd 64 97 160,9296692 (29) 3,646 (3) min β - 161 Tb 5 / 2−
162 Gd 64 98 161,930985 (5) 8,4 (2) min β - 162 Tb 0+
163 Gd 64 99 162,93399 (32) # 68 (3) s β - 163 Tb 7/2 + #
164 Gd 64 100 163,93586 (43) # 45 (3) s β - 164 Tb 0+
165 Gd 64 101 164,93938 (54) # 10,3 (16) s β - 165 Tb 1/2− #
166 Gd 64 102 165,94160 (64) # 4,8 (10) s β - 166 Tb 0+
167 Gd 64 103 166,94557 (64) # 3 # s β - 167 Tb 5 / 2− #
168 Gd 64 104 167,94836 (75) # 300 # ms β - 168 Tb 0+
169 Gd 64 105 168,95287 (86) # 1 # s β - 169 Tb 7 / 2− #
  1. ^ m Gd - isômero nuclear Excited.
  2. ^ () - A incerteza (1 σ ) é dada de forma concisa entre parênteses após os últimos dígitos correspondentes.
  3. ^ # - Massa atômica marcada com #: valor e incerteza derivados não de dados puramente experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências da Superfície de Massa (TMS).
  4. ^ Meia-vida em negrito  - quase estável, meia-vida mais longa do que a idade do universo .
  5. ^ a b c # - Os valores marcados com # não são derivados puramente de dados experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências de nuclídeos vizinhos (TNN).
  6. ^ Modos de decadência:
    CE: Captura de elétrons
    ISTO: Transição isomérica
  7. ^ Símbolo em negrito e itálico como filha - o produto filha está quase estável.
  8. ^ Símbolo em negrito como filha - o produto filha é estável.
  9. ^ () valor de rotação - Indica rotação com argumentos de atribuição fracos.
  10. ^ radionuclídeo primordial
  11. ^ Acredita-se que sofra decaimento α para 150 Sm
  12. ^ a b c d e f Produto de fissão
  13. ^ Acredita-se que sofra decaimento α para 151 Sm
  14. ^ a b c Teoricamente capaz de fissão espontânea
  15. ^ Acredita-se que sofra β - β - decadência para 160 Dy com meia-vida acima de 1,3 × 10 21 anos

Referências