Isótopos de gadolínio - Isotopes of gadolinium
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Peso atômico padrão A r, padrão (Gd) | 157,25 (3) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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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) | |
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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− # |
- ^ m Gd - isômero nuclear Excited.
- ^ () - A incerteza (1 σ ) é dada de forma concisa entre parênteses após os últimos dígitos correspondentes.
- ^ # - Massa atômica marcada com #: valor e incerteza derivados não de dados puramente experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências da Superfície de Massa (TMS).
- ^ Meia-vida em negrito - quase estável, meia-vida mais longa do que a idade do universo .
- ^ a b c # - Os valores marcados com # não são derivados puramente de dados experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências de nuclídeos vizinhos (TNN).
-
^
Modos de decadência:
CE: Captura de elétrons ISTO: Transição isomérica - ^ Símbolo em negrito e itálico como filha - o produto filha está quase estável.
- ^ Símbolo em negrito como filha - o produto filha é estável.
- ^ () valor de rotação - Indica rotação com argumentos de atribuição fracos.
- ^ radionuclídeo primordial
- ^ Acredita-se que sofra decaimento α para 150 Sm
- ^ a b c d e f Produto de fissão
- ^ Acredita-se que sofra decaimento α para 151 Sm
- ^ a b c Teoricamente capaz de fissão espontânea
- ^ Acredita-se que sofra β - β - decadência para 160 Dy com meia-vida acima de 1,3 × 10 21 anos
Referências
- Massas de isótopos de:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The N UBASE Evaluation of nuclear and decay properties" , Nuclear Physics A , 729 : 3-128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
- Composições isotópicas e massas atômicas padrão de:
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). "Pesos atômicos dos elementos. Revisão 2000 (Relatório Técnico IUPAC)" . Química pura e aplicada . 75 (6): 683–800. doi : 10.1351 / pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). "Pesos atômicos dos elementos 2005 (Relatório Técnico IUPAC)" . Química pura e aplicada . 78 (11): 2051–2066. doi : 10.1351 / pac200678112051 . Resumo da postura .
- Dados de meia-vida, spin e isômero selecionados das seguintes fontes.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The N UBASE Evaluation of nuclear and decay properties" , Nuclear Physics A , 729 : 3-128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
- Centro Nacional de Dados Nucleares . "Banco de dados NuDat 2.x" . Laboratório Nacional de Brookhaven .
- Holden, Norman E. (2004). "11. Tabela dos Isótopos". Em Lide, David R. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85ª ed.). Boca Raton, Flórida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.