Anex:Isòtops de samari
El samari d'orige natural (62Sm) es compon de cinc isòtops estables, 144Sm, 149Sm, 150Sm, 152Sm i 154Sm, i dos radioisòtops de vida extremadament llarga, 147Sm (vida mija: 1.06 × 1011 i) i 148Sm (7 × 1015 i), sent 152Sm el més abundant (26,75% d'abundància natural). El 146Sm també és prou longeu (6.8 × 107 i), pero no és lo suficientment longeu com per a haver sobrevixcut en cantitats significatives de la formació del sistema solar en la Terra, encara que seguix sent útil en datació radiométrica en el sistema solar com un radionucleido extint.[1][2]
A banda dels isòtops naturals, els radioisòtops de vida més llarga són 151Sm, que té una vida mija de 88,8 anys,[3] i 145Sm, que té una vida mija de 340 dies. Tots els radioisòtops restants tenen vides miges que són menors a dos dies, i la majoria d'ells tenen vides miges que menors a 48 segons. Este element també té dotze isòmers coneguts, sent el més estable 141mSm (t1/2 22,6 minuts), 143m1Sm (t1/2 66 segons) i 139mSm (t1/2 10,7 segons).
Els isòtops de llarga vida, 146Sm, 147Sm i 148Sm, es descomponen principalment per desintegració alfa a isòtops de neodimi. Els isòtops inestables més llaugers decauen principalment per captura electrònica a isòtops de prometio, mentres que els més pesats es descomponen per desintegració beta a isòtops d'europi.
Els isòtops de samari s'usen en la datació samari-neodimi per a determinar les relacions d'edat de roques i meteorits.
El 151Sm és un producte de fissió de vida mija i actua com un verí de neutrons en el cicle del combustible nuclear. El producte de la fissió nuclear estable 149Sm també és un verí de neutrons.
Samari 149
[editar | editar còdic]El 149Sm és un isòtop estable de samari (es prediu que es descompondrà, pero no encara no s'han observat desintegracions, donant-li una vida mija de varis órdens de magnitut més llarga que l'edat de l'univers) i un producte de fissió (rendiment de l'1,0888%), ademés de ser un verí nuclear que absorbix neutronés tenint el segon major efecte en el funcionament de reactors nuclears, solament despuix del 135Xe. La seua secció de neutrons és de 40140 barns per a neutrons tèrmics.
La concentració d'equilibri (i per lo tant l'efecte d'enverinament) aumenta fins a un valor d'equilibri en aproximadament 500 hores (aproximadament 20 dies) d'operació del reactor, i com 149Sm és estable, la concentració permaneix essencialment constant durant el funcionament adicional del reactor.
Samari 151
[editar | editar còdic]El 151Sm té una vida mija de 88,8 anys, sofrix una desintegració beta de baixa energia, i té un rendiment de producte de fissió del 0,4203% per a neutrons tèrmics i 235O, d'al voltant del 39% del rendiment de el 149Sm. El rendiment és alguna cosa major per al 239Pu.
La seua secció travessera de captura neutrónica per a neutrons tèrmics és alta en 15200 barns, al voltant del 38% de la secció travessera d'absorció de el 149Sm, o aproximadament 20 voltes la de 235U. Ya que les proporcions entre les velocitats de producció i absorció de 151Sm i 149Sm són casi iguals, els dos isòtops deuen alcançar concentracions d'equilibri similars. Com 149Sm alcança l'equilibri en aproximadament 500 hores (20 dies), 151Sm deu alcançar l'equilibri en aproximadament 50 dies.
Ya que el combustible nuclear s'utilisa durant varis anys (grau de combustió nuclear) en una central nuclear, la cantitat final de 151Sm en el combustible nuclear gastat és solament una chicoteta fracció del total de 151Sm produït durant l'us del combustible. Segons un estudi, la fracció massiva de 151Sm en combustible gastat és d'aproximadament 0,0025 per a la càrrega pesada de combustible MOX i aproximadament la mitat per al combustible d'urani, que és aproximadament dos órdens de magnitut menor que la fracció de massa d'aproximadament 0.15 per al producte de fissió de vida mija de 137Cs.[4] l'energia de desintegració de 151Sm també té un orde de magnitut menor que la de 137Cs. El baix rendiment, la baixa taxa de supervivència i la baixa energia de desintegració fan que 151Sm tinga un impacte insignificant en els rebujos nuclears en comparació als dos principals productes de fissió de vida mija, 137Cs i 90Sr.
Samari 153
[editar | editar còdic]153Sm té una vida mija de 46,3 hores, experimentant una desintegració beta en 153Eu. Com a component del samari lexidronam, s'usa en la paliación del càncer d'os.[5] És tractat pel cos de manera similar al calcio, i es localisa selectivament al os.
Taula d'isòtops
[editar | editar còdic]| Símbol del nucleido |
Z(p) | N(n) | Massa isotòpica (o) |
Vida mija[n 1] | Método(s) de decaiguda[6][n 2] |
Isòtop(s) fill(s)[n 3] |
Espin nuclear |
Composició isotòpica representativa (fracció molar) |
Ranc de variació natural (fracció molar) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energia d'excitació | |||||||||
| 128Sm | 62 | 66 | 127.95808(54)# | 0.5# s | 0+ | ||||
| 129Sm | 62 | 67 | 128.95464(54)# | 550(100) ms | 5/2+# | ||||
| 130Sm | 62 | 68 | 129.94892(43)# | 1# s | β+ | 130P. m. | 0+ | ||
| 131Sm | 62 | 69 | 130.94611(32)# | 1.2(2) s | β+ | 131P. m. | 5/2+# | ||
| β+, p (rar) | 130Nd | ||||||||
| 132Sm | 62 | 70 | 131.94069(32)# | 4.0(3) s | β+ | 132Pm | 0+ | ||
| β+,
p | 131Nd | |||||||||
| 133Sm | 62 | 71 | 132.93867(21)# | 2.90(17) s | β+ | 133Pm | (5/2+) | ||
| β+,
p | 132Nd | |||||||||
| 134Sm | 62 | 72 | 133.93397(21)# | 10(1) s | β+ | 134Pm | 0+ | ||
| 135Sm | 62 | 73 | 134.93252(17) | 10.3(5) s | β+ (99.98%) | 135Pm | (7/2+) | ||
| β+, p (.02%) | 134Nd | ||||||||
| 135mSm | 0(300)# keV | 2.4(9) s | β+ | 135Pm | (3/2+,5/2+) | ||||
| 136Sm | 62 | 74 | 135.928276(13) | 47(2) s | β+ | 136Pm | 0+ | ||
| 136mSm | 2264.7(11) keV | 15(1) µs | (8−) | ||||||
| 137Sm | 62 | 75 | 136.92697(5) | 45(1) s | β+ | 137Pm | (9/2−) | ||
| 137mSm | 180(50)# keV | 20# s | β+ | 137Pm | 1/2+# | ||||
| 138Sm | 62 | 76 | 137.923244(13) | 3.1(2) min | β+ | 138Pm | 0+ | ||
| 139Sm | 62 | 77 | 138.922297(12) | 2.57(10) min | β+ | 139Pm | 1/2+ | ||
| 139mSm | 457.40(22) keV | 10.7(6) s | TI (93.7%) | 139Sm | 11/2− | ||||
| β+ (6.3%) | 139Pm | ||||||||
| 140Sm | 62 | 78 | 139.918995(13) | 14.82(12) min | β+ | 140Pm | 0+ | ||
| 141Sm | 62 | 79 | 140.918476(9) | 10.2(2) min | β+ | 141Pm | 1/2+ | ||
| 141mSm | 176.0(3) keV | 22.6(2) min | β+ (99.69%) | 141Pm | 11/2− | ||||
| TI (.31%) | 141Sm | ||||||||
| 142Sm | 62 | 80 | 141.915198(6) | 72.49(5) min | β+ | 142Pm | 0+ | ||
| 143Sm | 62 | 81 | 142.914628(4) | 8.75(8) min | β+ | 143Pm | 3/2+ | ||
| 143m1Sm | 753.99(16) keV | 66(2) s | TI (99.76%) | 143Sm | 11/2− | ||||
| β+ (.24%) | 143Pm | ||||||||
| 143m2Sm | 2793.8(13) keV | 30(3) ms | 23/2(−) | ||||||
| 144Sm | 62 | 82 | 143.911999(3) | Isòtop observablemente estable[n 4] | 0+ | 0.0307(7) | |||
| 144mSm | 2323.60(8) keV | 880(25) ns | 6+ | ||||||
| 145Sm | 62 | 83 | 144.913410(3) | 340(3) d | CE | 145P. m. | 7/2− | ||
| 145mSm | 8786.2(7) keV | 990(170) ns [0.96(+19−15) µs] |
(49/2+) | ||||||
| 146Sm | 62 | 84 | 145.913041(4) | 6.8(7)×107 i | α | 142Nd | 0+ | Trace | |
| 147Sm[n 5][n 6][n 7] | 62 | 85 | 146.9148979(26) | 1.06(2)×1011 i | α | 143Nd | 7/2− | 0.1499(18) | |
| 148Sm[n 5] | 62 | 86 | 147.9148227(26) | 7(3)×1015 i | α | 144Nd | 0+ | 0.1124(10) | |
| 149Sm[n 6][n 8] | 62 | 87 | 148.9171847(26) | Isòtop observablemente estable[n 9] | 7/2− | 0.1382(7) | |||
| 150Sm | 62 | 88 | 149.9172755(26) | Isòtop observablemente estable[n 10] | 0+ | 0.0738(1) | |||
| 151Sm[n 6][n 8] | 62 | 89 | 150.9199324(26) | 88.8(24) i | β− | 151Eu | 5/2− | ||
| 151mSm | 261.13(4) keV | 1.4(1) µs | (11/2)− | ||||||
| 152Sm[n 6] | 62 | 90 | 151.9197324(27) | Isòtop observablemente estable[n 11] | 0+ | 0.2675(16) | |||
| 153Sm[n 6] | 62 | 91 | 152.9220974(27) | 46.284(4) h | β− | 153Eu | 3/2+ | ||
| 153mSm | 98.37(10) keV | 10.6(3) ms | TI | 153Sm | 11/2− | ||||
| 154Sm[n 6] | 62 | 92 | 153.9222093(27) | Isòtop observablemente estable[n 12] | 0+ | 0.2275(29) | |||
| 155Sm | 62 | 93 | 154.9246402(28) | 22.3(2) min | β− | 155Eu | 3/2− | ||
| 156Sm | 62 | 94 | 155.925528(10) | 9.4(2) h | β− | 156Eu | 0+ | ||
| 156mSm | 1397.55(9) keV | 185(7) ns | 5− | ||||||
| 157Sm | 62 | 95 | 156.92836(5) | 8.03(7) min | β− | 157Eu | (3/2−) | ||
| 158Sm | 62 | 96 | 157.92999(8) | 5.30(3) min | β− | 158Eu | 0+ | ||
| 159Sm | 62 | 97 | 158.93321(11) | 11.37(15) s | β− | 159Eu | 5/2− | ||
| 160Sm | 62 | 98 | 159.93514(21)# | 9.6(3) s | β− | 160Eu | 0+ | ||
| 161Sm | 62 | 99 | 160.93883(32)# | 4.8(8) s | β− | 161Eu | 7/2+# | ||
| 162Sm | 62 | 100 | 161.94122(54)# | 2.4(5) s | β− | 162Eu | 0+ | ||
| 163Sm | 62 | 101 | 162.94536(75)# | 1# s | β− | 163Eu | 1/2−# | ||
| 164Sm | 62 | 102 | 163.94828(86)# | 500# ms | β− | 164Eu | 0+ | ||
| 165Sm | 62 | 103 | 164.95298(97)# | 200# ms | β− | 165Eu | 5/2−# | ||
- ↑ Negreta per a isòtops en vides miges majors a l'edat de l'univers
- ↑ Abreujaments:
CE: Captura electrònica
TI: Transició isomérica - ↑ Negreta per als isòtops estables, negreta i cursiva per a isòtops en vides miges majors a l'edat de l'univers
- ↑ Es creu que sofrix una desintegració β+β+ a 144Nd
- ↑ 5,0 5,1 Radioisòtop primordial
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 Productes de la fissió nuclear
- ↑ Usat en la datació samari-neodimi
- ↑ 8,0 8,1 Verí nuclear en reactors
- ↑ Es creu que decau a 145Nd en una vida mija de 2×1015 alis
- ↑ Es creu que decau a 146Nd
- ↑ Es creu que decau a 148Nd
- ↑ Es creu que sofrix una desintegració β−β− a 154Gd en una vida mija de més de 2.3×1018 anys
Notes
[editar | editar còdic]- Es coneixen mostres geològicament excepcionals en les que la composició isotòpica es troba fòra de l'interval indicat. L'incertitut en la massa atòmica pot excedir el valor declarat per a tals espècimen.
- Els valors marcats en # no es deriven purament de les senyes experimentals, sino de les tendències sistemàtiques. Els espin d'assignació dèbils s'inclouen entre paréntesis.
- Les incertituts es donen en forma concisa entre paréntesis despuix dels últims dígits. Els valors d'incertitut indiquen una desviació estàndar, llevat la composició isotòpica i el pes atòmic atòmic estàndart del IUPAC, que utilisen incertituts expandides.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Samir Maji (2006). “Separation of samarium and neodymium: a prerequisite for getting signals from nuclear synthesis”. Analyst 131 (12): 1332–1334. doi:. PMID 17124541. Bibcode: 2006Ana...131.1332M.
- ↑ “A Shorter 146Sm Half-Life Measured and Implications for 146Sm-142Nd Chronology in the Solar System” (en) . Science 335 (6076): 1614–1617. doi:. ISSN 0036-8075. Bibcode: 2012Sci...335.1614K. Recuperate le 20 May 2016.
- ↑ “Half-life of 151Sm remeasured” (2009). Physical Review C 80 (6). doi:. Bibcode: 2009PhRvC..80f4305H.
- ↑ Christophe Demazière. “Reactor Physics Calculations on MOX Fuel in Boiling Water Reactors (BWRs)”. OECD Nuclear Energy Agency. Figure 2, page 6
- ↑ Bonica's Management of Pain, Lippincott Williams & Wilkins, pp. 655–. ISBN 978-0-7817-6827-6. Consultat el 19 de juliol de 2011.
- ↑ «Universal Nuclide Chart». nucleonica.
- Masses d'isòtops de:
- G. Audi (2003). “The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729: 3–128. doi:. Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.
- Composició isotòpica i masses atòmiques estàndar de:
- J. R. de Laeter (2003). “Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 75 (6): 683–800. doi:.
- M. E. Wieser (2006). “Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 78 (11): 2051–2066. doi:. Summario simplificate.
- Vida mija, Espin, i senyes d'isòmers seleccionats de les següents fonts.
- G. Audi (2003). “The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729: 3–128. doi:. Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.
- National Nuclear Data Center. «NuDat 2.1 database». Brookhaven National Laboratory. Consultat el September 2005.
- N. E. Holden (2004). «Table of the Isotopes», D. R. Lide (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th edició, CRC Press, Section 11. ISBN 978-0-8493-0485-9.
Referències
[editar | editar còdic]- Este artícul conté una traducció derivada de «Anexo:Isótopos de samario» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.