Interested Article - Изотопы эрбия

Изото́пы эрбия — разновидности химического элемента эрбия с разным количеством нейтронов в ядре . Известны изотопы эрбия с массовыми числами от 142 до 180 (количество протонов в ядре эрбия всегда 68, нейтронов от 74 до 112) и несколько ядерных изомеров .

Природный эрбий состоит из шести стабильных изотопов.

¹⁶² Er ( изотопная распространённость 0,139 %)
¹⁶⁴ Er (изотопная распространённость 1,601 %)
¹⁶⁶ Er (изотопная распространённость 33,503 %)
¹⁶⁷ Er (изотопная распространённость 22,869 %)
¹⁶⁸ Er (изотопная распространённость 26,978 %)
¹⁷⁰ Er (изотопная распространённость 14,910 %)

Самым долгоживущим радиоактивным изотопом эрбия является ¹⁶⁹ Er с периодом полураспада 9,4 суток.

Эрбий-167

Эрбий-167 нашел применение в качестве резонансного поглотителя нейтронов в ядерном топливе реакторов РБМК . Наличие резонанса поглощения нейтронов в тепловой области позволило улучшить нейтронно-физические характеристики этого типа реакторов после чернобыльской катастрофы путем добавления природного эрбия в состав ядерного топлива .

Таблица изотопов эрбия

Символ нуклида	Z ( p )	N( n )	Масса изотопа ( а, е, м, )	Период полураспада (T _1/2 )	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Символ нуклида	Энергия возбуждения			Период полураспада (T _1/2 )	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
¹⁴² Er	68	74	141,97002(54)#	10# мкс	p	¹⁴¹ Ho	0+
¹⁴³ Er	68	75	142,96655(43)#	200# мс	β ⁺	¹⁴³ Ho	9/2−#
¹⁴³ Er	68	75	142,96655(43)#	200# мс	β ⁺ , p	¹⁴² Dy	9/2−#
¹⁴⁴ Er	68	76	143,96070(21)#	400# мс [>200 нс]	β ⁺	¹⁴⁴ Ho	0+
¹⁴⁵ Er	68	77	144,95787(22)#	900(200) мс	β ⁺	¹⁴⁵ Ho	1/2+#
¹⁴⁵ Er	68	77	144,95787(22)#	900(200) мс	β ⁺ , p (редко)	¹⁴⁴ Dy	1/2+#
^145m Er	205(4)# кэВ			1,0(3) с	β ⁺	¹⁴⁵ Ho	(11/2-)
					ИП (редко)	¹⁴⁵ Er
					β ⁺ , p (редко)	¹⁴⁴ Dy
¹⁴⁶ Er	68	78	145,952418(7)	1,7(6) с	β ⁺	¹⁴⁶ Ho	0+
¹⁴⁶ Er	68	78	145,952418(7)	1,7(6) с	β ⁺ , p (редко)	¹⁴⁵ Dy	0+
¹⁴⁷ Er	68	79	146,94996(4)#	3,2(1,2) с	β ⁺	¹⁴⁷ Ho	(1/2+)
¹⁴⁷ Er	68	79	146,94996(4)#	3,2(1,2) с	β ⁺ , p (редко)	¹⁴⁶ Dy	(1/2+)
^147m Er	100(50)# кэВ			1,6(2) с	β ⁺	¹⁴⁷ Ho	(11/2−)
^147m Er	100(50)# кэВ			1,6(2) с	β ⁺ , p (редко)	¹⁴⁶ Dy	(11/2−)
¹⁴⁸ Er	68	80	147,944735(11)#	4,6(2) с	β ⁺ (99,85%)	¹⁴⁸ Ho	0+
¹⁴⁸ Er	68	80	147,944735(11)#	4,6(2) с	β ⁺ , p (0,15%)	¹⁴⁷ Dy	0+
^148m Er	2,9132(4) МэВ			13(3) мкс	ИП	¹⁴⁸ Er	(10+)
¹⁴⁹ Er	68	81	148,94231(3)	4(2) с	β ⁺ (92,8%)	¹⁴⁹ Ho	(1/2+)
¹⁴⁹ Er	68	81	148,94231(3)	4(2) с	β ⁺ , p (7,2%)	¹⁴⁸ Dy	(1/2+)
^149m1 Er	741,8(2) кэВ			8,9(2) с	β ⁺ (96,5%)	¹⁴⁹ Ho	(11/2−)
					ИП (3,5%)	¹⁴⁹ Er
					β ⁺ , p (0,18%)	¹⁴⁸ Dy
^149m2 Er	2,6111(3) МэВ			0,61(8) мкс	ИП	¹⁴⁹ Er	(19/2+)
^149m3 Er	3,302(7) МэВ			4,8(1) мкс	ИП	¹⁴⁹ Er	(27/2−)
¹⁵⁰ Er	68	82	149,937916(18)	18,5(7) с	β ⁺	¹⁵⁰ Ho	0+
^150m Er	2,7965(5) МэВ			2,55(10) мкс	ИП	¹⁵⁰ Er	10+
¹⁵¹ Er	68	83	150,937449(18)	23,5(20) с	β ⁺	¹⁵¹ Ho	(7/2−)
^151m1 Er	2,5860(5) МэВ			580(20) мс	ИП (95,3%)	¹⁵¹ Er	(27/2−)
^151m1 Er	2,5860(5) МэВ			580(20) мс	β ⁺ (4,7%)	¹⁵¹ Ho	(27/2−)
^151m2 Er	10,2866(10) МэВ			0,42(5) мкс	ИП	¹⁵¹ Er	(65/2-, 61/2+)
¹⁵² Er	68	84	151,935050(9)	10,3(1) с	α (90%)	¹⁴⁸ Dy	0+
¹⁵² Er	68	84	151,935050(9)	10,3(1) с	β ⁺ (10%)	¹⁵² Ho	0+
¹⁵³ Er	68	85	152,935086(10)	37,1(2) с	α (53%)	¹⁴⁹ Dy	7/2(−)
¹⁵³ Er	68	85	152,935086(10)	37,1(2) с	β ⁺ (47%)	¹⁵³ Ho	7/2(−)
^153m1 Er	2,7982(10) МэВ			373(9) нс	ИП	¹⁵³ Er	(27/2-)
^153m2 Er	5,2481(10) МэВ			248(32) нс	ИП	¹⁵³ Er	(41/2-)
¹⁵⁴ Er	68	86	153,932791(5)	3,73(9) мин	β ⁺ (99,53%)	¹⁵⁴ Ho	0+
¹⁵⁴ Er	68	86	153,932791(5)	3,73(9) мин	α (0,47%)	¹⁵⁰ Dy	0+
¹⁵⁵ Er	68	87	154,933216(7)	5,3(3) мин	β ⁺ (99,978%)	¹⁵⁵ Ho	7/2−
¹⁵⁵ Er	68	87	154,933216(7)	5,3(3) мин	α (0,022%)	¹⁵¹ Dy	7/2−
¹⁵⁶ Er	68	88	155,931066(26)	19,5(10) мин	β ⁺	¹⁵⁶ Ho	0+
¹⁵⁶ Er	68	88	155,931066(26)	19,5(10) мин	α (1,2⋅10 ^-5 %)	¹⁵² Dy	0+
¹⁵⁷ Er	68	89	156,931923(28)	18,65(10) мин	β ⁺	¹⁵⁷ Ho	3/2−
^157m Er	155,4(3) кэВ			76(6) мс	ИП	¹⁵⁷ Er	(9/2+)
¹⁵⁸ Er	68	90	157,929893(27)	2,29(6) ч	ЭЗ	¹⁵⁸ Ho	0+
¹⁵⁹ Er	68	91	158,930691(4)	36(1) мин	β ⁺	¹⁵⁹ Ho	3/2−
^159m1 Er	182,602(24) кэВ			337(14) нс	ИП	¹⁵⁹ Er	9/2+
^159m2 Er	429,05(3) кэВ			590(60) нс	ИП	¹⁵⁹ Er	11/2−
¹⁶⁰ Er	68	92	159,929077(26)	28,58(9) ч	ЭЗ	¹⁶⁰ Ho	0+
¹⁶¹ Er	68	93	160,930004(9)	3,21(3) ч	β ⁺	¹⁶¹ Ho	3/2−
^161m Er	396,44(4) кэВ			7,5(7) мкс	ИП	¹⁶¹ Er	11/2−
¹⁶² Er	68	94	161, 9287873(8)	стабилен (>1,4⋅10 ¹⁴ лет)			0+	0,00139(5)
^162m Er	2,02601(13) МэВ			88(16) нс	ИП	¹⁶² Er	(7-)
¹⁶³ Er	68	95	162,930040(5)	75,0(4) мин	β ⁺	¹⁶³ Ho	5/2−
^163m Er	445,5(6) кэВ			580(100) нс	ИП	¹⁶³ Er	(11/2−)
¹⁶⁴ Er	68	96	163,9292077(8)	стабилен			0+	0,01601(3)
¹⁶⁵ Er	68	97	164,9307335(10)	10,36(4) ч	ЭЗ	¹⁶⁵ Ho	5/2−
^165m1 Er	551,3(6) кэВ			250(30)ns	ИП	¹⁶⁵ Er	11/2-
^165m2 Er	1,8230(6) МэВ			370(40)ns	ИП	¹⁶⁵ Er	(19/2)
¹⁶⁶ Er	68	98	165,9303011(4)	стабилен			0+	0,33503(36)
¹⁶⁷ Er	68	99	166,9320562(3)	стабилен			7/2+	0,22869(9)
^167m Er	207,801(5) кэВ			2,269(6) с	ИП	¹⁶⁷ Er	1/2−
¹⁶⁸ Er	68	100	167,93237828(28)	стабилен			0+	0,26978(18)
^168m Er	1,0940383(16) МэВ			109,0(7) нс	ИП	¹⁶⁸ Er	4-
¹⁶⁹ Er	68	101	168,9345984(3)	9,392(18) сут	β ⁻	¹⁶⁹ Tm	1/2−
^169m1 Er	92,05(10) кэВ			285(20) нс	ИП	¹⁶⁹ Er	(5/2-)
^169m2 Er	243,69(17) кэВ			200(10) нс	ИП	¹⁶⁹ Er	7/2+
¹⁷⁰ Er	68	102	169,9354719(15)	стабилен (>4,1⋅10 ¹⁷ лет)			0+	0,14910(36)
¹⁷¹ Er	68	103	170,93803746(15)	7,516(2) ч	β ⁻	¹⁷¹ Tm	5/2−
^171m Er	198,61(9) кэВ\|			210(10) нс	ИП	¹⁷¹ Er	1/2−
¹⁷² Er	68	104	171, 939363(4)	49,3(5) ч	β ⁻	¹⁷² Tm	0+
^172m Er	1,5009(3) МэВ			579(62) нс	ИП	¹⁷² Er	(6+)
¹⁷³ Er	68	105	172,94240(21)#	1,434(17) мин	β ⁻	¹⁷³ Tm	(7/2−)
¹⁷⁴ Er	68	106	173,94423(32)#	3,2(2) мин	β ⁻	¹⁷⁴ Tm	0+
^174m Er	1,1115(7) МэВ			3,9(3) с	ИП	¹⁷⁴ Er	8-
¹⁷⁵ Er	68	107	174,94777(43)#	1,2(3) мин	β ⁻	¹⁷⁵ Tm	9/2+#
¹⁷⁶ Er	68	108	175,94994(43)#	12# с (>300 нс)	β ⁻	¹⁷⁶ Tm	0+
¹⁷⁷ Er	68	109	176,95399(54)#	8# с (>300 нс)	β ⁻	¹⁷⁷ Tm	1/2−#
¹⁷⁸ Er	68	110	177,95678(64)#	4# с (>300 нс)	β ⁻	¹⁷⁸ Tm	0+
¹⁷⁹ Er	68	111	178,96127(54)#	3# с (>550 нс)	β ⁻	¹⁷⁹ Tm	3/2−#
¹⁷⁹ Er	68	111	178,96127(54)#	3# с (>550 нс)	β ⁻ , n	¹⁷⁸ Tm	3/2−#
¹⁸⁰ Er	68	112	179,96438(54)#	2# с (>550 нс)	β ⁻	¹⁸⁰ Tm	0+
¹⁸⁰ Er	68	112	179,96438(54)#	2# с (>550 нс)	β ⁻ , n	¹⁷⁹ Tm	0+

Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁵⁸ Dy или двойной электронный захват в ¹⁶² Dy
Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁶⁰ Dy или двойной электронный захват в ¹⁶⁴ Dy
Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁶⁶ Dy или двойной бета-распад в ¹⁷⁰ Yb

Пояснения к таблице

Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.

Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

Символами, выделенными жирным шрифтом , обозначены стабильные продукты распада.

Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N ). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК , для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

. Дата обращения: 30 апреля 2020. 17 февраля 2020 года.
Данные приведены по Huang W. J. , Meng Wang , Kondev F. G. , Audi G. , Naimi S. (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 43 , iss. 3 . — P. 030002-1—030002-342 . — doi : .
↑ Данные приведены по Kondev F. G. , Wang M. , Huang W. J. , Naimi S. , Audi G. (англ.) // . — 2021. — Vol. 45 , iss. 3 . — P. 030001-1—030001-180 . — doi : .