Isótopos de gadolinio

Isótopos principales de gadolinio  ( ₆₄ Gd)

Isótopo Decaer abundancia vida media ( t 1/2 ) modo producto 148 Dios syn 75 años α 144 Sm 150 Gd syn 1,8 × 10 6  y α 146 Sm 152 Dios 0,20% 1,08 × 10 14  y α 148 Sm 153 Dios syn 240,4 días ε 153 UE γ - 154 Dios 2,18% estable 155 Dios 14,80% estable 156 Dios 20,47% estable 157 Dios 15,65% estable 158 Dios 24,84% estable 160 Dios 21,86% estable
Peso atómico estándar A r, estándar (Gd)	157,25 (3) [1] [2]
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El gadolinio natural ( ₆₄ Gd) está compuesto de 6 isótopos estables , ¹⁵⁴ Gd, ¹⁵⁵ Gd, ¹⁵⁶ Gd, ¹⁵⁷ Gd, ¹⁵⁸ Gd y ¹⁶⁰ Gd, y 1 radioisótopo , ¹⁵² Gd, siendo ¹⁵⁸ Gd el más abundante (24,84% natural abundancia ). La desintegración doble beta prevista de ¹⁶⁰ Gd nunca se ha observado ; sólo se ha establecido experimentalmente un límite inferior de su vida media de más de 1,3 × 10 ²¹ años.^[3]

Se han caracterizado treinta radioisótopos, siendo el más estable ¹⁵² Gd de desintegración alfa (de origen natural) con una vida media de 1,08 × 10 ¹⁴ años, y 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. Isótopos de gadolinio tienen 10 metaestables isómeros , con el ser más estable ^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 de desintegración primario a pesos atómicos inferiores al isótopo estable más abundante, ¹⁵⁸ Gd, es la captura de electrones , y el modo primario a pesos atómicos más altos es la desintegración beta . Los productos primarios de desintegración de los isótopos más ligeros que ¹⁵⁸ Gd son los isótopos del europio y los productos primarios de los isótopos más pesados ​​son los isótopos del terbio .

El gadolinio-153 tiene una vida media de 240,4 ± 10 días y emite radiación gamma con picos fuertes a 41 keV y 102 keV. Se utiliza como fuente de rayos gamma para absorciometría y fluorescencia de rayos X, para medidores de densidad ósea para 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 , que sirve para calibrar el equipo necesario como el fotón único tomografía computarizada por emisión de sistemas (SPECT) para hacer radiografías . 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]

Lista de isótopos

Nuclido [n 1]	Z	norte	Masa isotópica ( Da ) [n 2] [n 3]	Vida media [n 4] [n 5]	Modo de caída [n 6]	Hija isótopo [n 7] [n 8]	Spin y paridad [n 9] [n 5]	Abundancia natural (fracción molar)
	Energía de excitación [n 5]							Proporción normal	Rango de variación
134 Dios	64	70	133.95537 (43) #	0.4 # s			0+
135 Dios	64	71	134.95257 (54) #	1,1 (2) s			3 / 2−
136 Dios	64	72	135.94734 (43) #	1 # s [> 200 ns]	β +	136 UE
137 Dios	64	73	136,94502 (43) #	2,2 (2) s	β +	137 UE	7/2 + #
					β + , p (raro)	136 Sm
138 Dios	64	74	137.94012 (21) #	4,7 (9) s	β +	138 UE	0+
138m Gd	2232,7 (11) keV			6 (1) µs			(8−)
139 Dios	64	75	138.93824 (21) #	5,7 (3) s	β +	139 UE	9 / 2− #
					β + , p (raro)	138 Sm
139m Gd	250 (150) # keV			4,8 (9) s			1/2 + #
140 Dios	64	76	139,93367 (3)	15,8 (4) s	β +	140 UE	0+
141 Dios	64	77	140,932126 (21)	14 (4) s	β + (99,97%)	141 UE	(1/2 +)
					β + , p (0,03%)	140 Sm
141m Gd	377,8 (2) keV			24,5 (5) s	β + (89%)	141 UE	(11 / 2−)
					ES (11%)	141 Dios
142 Dios	64	78	141,92812 (3)	70,2 (6) s	β +	142 UE	0+
143 Dios	64	79	142,92675 (22)	39 (2) s	β +	143 UE	(1/2) +
					β + , α (raro)	139 pm
					β + , p (raro)	142 Sm
143m Gd	152,6 (5) keV			110,0 (14) s	β +	143 UE	(11 / 2−)
					β + , α (raro)	139 pm
					β + , p (raro)	142 Sm
144 Dios	64	80	143,92296 (3)	4,47 (6) min	β +	144 UE	0+
145 Dios	64	81	144,921709 (20)	23,0 (4) min	β +	145 UE	1/2 +
145 millones de Gd	749,1 (2) keV			85 (3) s	IT (94,3%)	145 Dios	11 / 2−
					β + (5,7%)	145 UE
146 Dios	64	82	145,918311 (5)	48,27 (10) d	CE	146 UE	0+
147 Dios	64	83	146,919094 (3)	38,06 (12) horas	β +	147 UE	7 / 2−
147m Gd	8587,8 ​​(4) keV			510 (20) ns			(49/2 +)
148 Dios	64	84	147,918115 (3)	74,6 (30) años	α	144 Sm	0+
					β + β + (raro)	148 Sm
149 Dios	64	85	148,919341 (4)	9,28 (10) días	β +	149 UE	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 Dios	64	87	150,920348 (4)	124 (1) d	CE	151 UE	7 / 2−
					α (10 −6 %)	147 Sm
152 Di-s [n 10]	64	88	151,9197910 (27)	1.08 (8) × 10 14  y	α	148 Sm	0+	0,0020 (1)
153 Dios	64	89	152,9217495 (27)	240,4 (10) d	CE	153 UE	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 Dios	64	90	153,9208656 (27)	Observacionalmente estable [n 11]			0+	0.0218 (3)
155 Di-s [n 12]	64	91	154,9226220 (27)	Observacionalmente estable [n 13]			3 / 2−	0.1480 (12)
155m Gd	121,05 (19) keV			31,97 (27) ms	ESO	155 Dios	11 / 2−
156 Di-s [n 12]	64	92	155,9221227 (27)	Estable [n 14]			0+	0.2047 (9)
156m Gd	2137,60 (5) keV			1,3 (1) µs			7-
157 Di-s [n 12]	64	93	156,9239601 (27)	Estable [n 14]			3 / 2−	0.1565 (2)
158 Di-s [n 12]	64	94	157,9241039 (27)	Estable [n 14]			0+	0,2484 (7)
159 Di-s [n 12]	64	95	158,9263887 (27)	18.479 (4) horas	β -	159 Tb	3 / 2−
160 Dios [n 12]	64	96	159,9270541 (27)	Observacionalmente estable [n 15]			0+	0.2186 (19)
161 Dios	64	97	160,9296692 (29)	3.646 (3) min	β -	161 Tb	5 / 2−
162 Dios	64	98	161,930985 (5)	8.4 (2) min	β -	162 Tb	0+
163 Dios	64	99	162.93399 (32) #	68 (3) s	β -	163 Tb	7/2 + #
164 Dios	64	100	163.93586 (43) #	45 (3) s	β -	164 Tb	0+
165 Dios	64	101	164.93938 (54) #	10,3 (16) s	β -	165 Tb	1 / 2− #
166 Dios	64	102	165.94160 (64) #	4,8 (10) s	β -	166 Tb	0+
167 Dios	64	103	166.94557 (64) #	3 # s	β -	167 Tb	5 / 2− #
168 Dios	64	104	167.94836 (75) #	300 # ms	β -	168 Tb	0+
169 Dios	64	105	168.95287 (86) #	1 # s	β -	169 Tb	7 / 2− #
Este encabezado y pie de página de la tabla: vista

1. ^m Gd - Isómero nuclear excitado.
2. () - La incertidumbre (1 σ ) se da de forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
3. # - Masa atómica marcada con #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de la masa de superficie (TMS).
4. Vida media en negrita  : casi estable, vida media más larga que la edad del universo .
5. # - Los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
6. Modos de descomposición:

   CE:	Captura de electrones
   ESO:	Transición isomérica

7. Símbolo en negrita y cursiva como hija: el producto secundario es casi estable.
8. Símbolo en negrita como hija: el producto secundario es estable.
9. () valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
10. radionúclido primordial
11. Se cree que sufre una desintegración α a ¹⁵⁰ Sm
12. Producto de fisión
13. Se cree que sufre una desintegración α a ¹⁵¹ Sm
14. Teóricamente capaz de fisión espontánea
15. Se cree que sufre unadesintegraciónβ ^- β ^- a ¹⁶⁰ Dy con una vida media de más de 1.3 × 10 ²¹ años

Referencias

1. "Pesos atómicos estándar: gadolinio" . CIAAW . 1969.
2. Meija, Juris; et al. (2016). "Pesos atómicos de los elementos 2013 (Informe técnico IUPAC)" . Química pura y aplicada . 88 (3): 265–91. doi : 10.1515 / pac-2015-0305 .
3. FA Danevich; et al. (2001). "Búsqueda de la desintegración beta doble de isótopos ¹⁶⁰ Gd y Ce". Física Nuclear A . 694 (1–2): 375–391. arXiv : nucl-ex / 0011020 . Código Bibliográfico : 2001NuPhA.694..375D . doi : 10.1016 / S0375-9474 (01) 00983-6 .
4. "PNNL: programa de ciencias de isótopos - gadolinio-153" . pnl.gov . Archivado desde el original el 27 de mayo de 2009.
5. "Gadolinio" . Centro de recursos de química BCIT . Instituto de Tecnología de Columbia Británica . Consultado el 30 de marzo de 2011 .
6. Consejo, Investigación Nacional; Ciencias, División de Ingeniería Física; Junta, Ingeniería Espacial Aeronáutica; Junta, Estudios Espaciales; Comité, Sistemas de energía de radioisótopos (2009). Sistemas de energía de radioisótopos: un imperativo para mantener el liderazgo de EE. UU. En la exploración espacial . CiteSeerX 10.1.1.367.4042 . doi : 10.17226 / 12653 . ISBN  978-0-309-13857-4.

• Masas de isótopos de:
  • Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "La evaluación N UBASE de las propiedades nucleares y de desintegración" , Física nuclear A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 .001
• Composiciones isotópicas y masas atómicas estándar de:
  • de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). "Pesos atómicos de los elementos. Revisión 2000 (Informe técnico de la IUPAC)" . Química pura y aplicada . 75 (6): 683–800. doi : 10.1351 / pac200375060683 .
  • Wieser, Michael E. (2006). "Pesos atómicos de los elementos 2005 (Informe técnico de la IUPAC)" . Química pura y aplicada . 78 (11): 2051-2066. doi : 10.1351 / pac200678112051 . Lay resumen .
• Datos de vida media, espín e isómeros seleccionados de las siguientes fuentes.
  • Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "La evaluación N UBASE de las propiedades nucleares y de desintegración" , Física nuclear A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 .001
  • Centro Nacional de Datos Nucleares . "Base de datos NuDat 2.x" . Laboratorio Nacional Brookhaven .
  • Holden, Norman E. (2004). "11. Tabla de los isótopos". En Lide, David R. (ed.). Manual CRC de Química y Física (85ª ed.). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9.