El gadolinio natural ( 64 Gd) está compuesto por 6 isótopos estables , 154 Gd, 155 Gd, 156 Gd, 157 Gd, 158 Gd y 160 Gd, y 1 radioisótopo , 152 Gd, siendo el 158 Gd el más abundante (24,84 % natural ). abundancia ). Nunca se ha observado la desintegración beta doble predicha de 160 Gd ; solo se ha establecido experimentalmente un límite inferior en su vida media de más de 1,3 × 10 21 años.[3]
Se han caracterizado treinta radioisótopos, siendo el más estable el 152 Gd de descomposición alfa (natural) con una vida media de 1,08 × 10 14 años, y el 150 Gd con una vida media de 1,79 × 10 6 años. Todos los isótopos radiactivos restantes tienen vidas medias inferiores a 74,7 años. La mayoría de estos tienen vidas medias inferiores a 24,6 segundos. Los isótopos de gadolinio tienen 10 isómeros metaestables , siendo los más estables 143m Gd (t 1/2 = 110 segundos), 145m Gd (t 1/2 = 85 segundos) y 141m Gd (t 1/2 = 24,5 segundos).
El modo principal de desintegración con pesos atómicos inferiores al isótopo estable más abundante, 158 Gd, es la captura de electrones , y el modo principal con pesos atómicos superiores es la desintegración beta . Los productos primarios de desintegración de isótopos más ligeros que 158 Gd son isótopos de europio y los productos primarios de isótopos más pesados son isótopos de terbio .
El gadolinio-153 tiene una vida media de 240,4 ± 10 días y emite radiación gamma con fuertes picos a 41 keV y 102 keV. Se utiliza como fuente de rayos gamma para absorciometría de rayos X y fluorescencia, para medidores de densidad ósea para la detección de osteoporosis y para perfiles radiométricos en el sistema de imágenes de rayos X portátil Lixiscope, también conocido como Lixi Profiler. En medicina nuclear , sirve para calibrar los equipos necesarios como los sistemas de tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) para hacer rayos X. Asegura que las máquinas funcionen correctamente para producir imágenes de distribución de radioisótopos dentro del paciente. Este isótopo se produce en un reactor nuclear a partir de europio.o gadolinio enriquecido . [4] También puede detectar la pérdida de calcio en los huesos de la cadera y la espalda, lo que permite diagnosticar la osteoporosis. [5]
El gadolinio-148 sería ideal para generadores termoeléctricos de radioisótopos debido a su vida media de 74 años, alta densidad y modo de desintegración alfa dominante. Sin embargo, el gadolinio-148 no se puede sintetizar económicamente en cantidades suficientes para alimentar un RTG. [6]