Interested Article - Изотопы лютеция

Изотопы лютеция — разновидности химического элемента лютеция с разным количеством нейтронов в ядре . Известны изотопы лютеция с массовыми числами от 149 до 184 (количество протонов 71, нейтронов от 78 до 113) и 18 ядерных изомеров .

Природный лютеций состоит из смеси двух изотопов . Одного стабильного:

¹⁷⁵ Lu ( изотопная распространённость 97,41 %)

И одного с огромным периодом полураспада , соизмеримым с возрастом Вселенной :

¹⁷⁶ Lu (изотопная распространённость 2,59 %, период полураспада 3,78⋅10 ¹⁰ лет, бета-распад , дочерний изотоп гафний-176 ).

Благодаря радиоактивности ¹⁷⁶ Lu природный лютеций обладает удельной активностью около 52 кБк /кг.

Наиболее долгоживущие из искусственных радиоизотопов лютеция ¹⁷⁴ Lu (период полураспада 3,31 года) и ¹⁷³ Lu (период полураспада 1,37 года).

Лютеций-176

Радиоактивный ¹⁷⁶ Lu используется в одной из методик ядерной гео- и космохронологии ( ).

¹⁷⁶ Lu является исходным изотопом для синтеза ¹⁷⁷ Lu. В России налажено получение ¹⁷⁶ Lu изотопным обогащением из природного лютеция.

Лютеций-177

Период полураспада лютеция-177 6,65 суток, схема распада β ⁻ -распад , дочерний изотоп стабильный гафний-177 . Излучает бета-частицы с энергией до 0,5 М эВ и гамма-кванты с энергией 208 кэВ .

В 2010-х годах ¹⁷⁷ Lu начали применять в медицине для лечения опухолевых заболеваний, в частности простаты и . Препарат с содержанием лютеция-177 селективно накапливается в пораженных тканях, где бета-излучение изотопа оказывает локальное угнетающее действие на близлежащие ткани. На 2018 год в России на базе института реакторных материалов производят изотоп ¹⁷⁷ Lu методом облучения нейтронами мишеней из высокообогащенного ¹⁷⁶ Lu. На 2020 год освоено промышленное производство прекурсора радиофармпрепаратов — трихлорида лютеция, соответствующего требованиям GMP .

Один из докладов на итоговом собрании (англ.) ( (SNMMI) в 2019 году был полностью посвящен применению таргетной терапии с Лютецием-177-ПСМА при раке предстательной железы . За последние 10 лет количество клинических исследований этой методики выросло в 6 раз — с 17 исследований в 2010 году до более 110 исследований в 2019. На сегодняшний день пептидная рецепторная радионуклидная терапия (ПРРТ) входит в протокол высокотехнологичного лечения поздних стадий рака простаты. Согласно статистическим данным, полученным в ходе актуальных международных исследований VISION и LuPSMA, применение Лютеция-177 приводит к существенному улучшению результатов лабораторных анализов и ПЭТ-КТ (более 57 % пациентов), а также повышает качество (более 70 % пациентов) и продолжительность жизни (более 45 % пациентов).

Препараты: Lutetium Lu 177 dotatate .

Таблица изотопов лютеция

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
Символ нуклида	Энергия возбуждения			Период полураспада (T _1/2 )	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра	Распространённость изотопа в природе
¹⁴⁹ Lu	71	78		450 нс [(+170−100) мкс]	p		11/2-
¹⁵⁰ Lu	71	79	149,97323(54)#	43(5) мс	p (80%)	¹⁴⁹ Yb	(2+)
¹⁵⁰ Lu	71	79	149,97323(54)#	43(5) мс	β ⁺ (20%)	¹⁵⁰ Yb	(2+)
^150m Lu	34(15) кэВ			80(60) мкс [30(+95−15) мкс]	p	¹⁴⁹ Yb	(1 2)
¹⁵¹ Lu	71	80	150,96757682	80,6(5) мс	p (63,4%)	¹⁵⁰ Yb	(11/2−)
¹⁵¹ Lu	71	80	150,96757682	80,6(5) мс	β ⁺ (36,6%)	¹⁵¹ Yb	(11/2−)
^151m Lu	77(5) кэВ			16(1) мкс	p	¹⁵⁰ Yb	(3/2+)
¹⁵² Lu	71	81	151,96412(21)#	650(70) мс	β ⁺ (85%)	¹⁵² Yb	(5−, 6−)
¹⁵² Lu	71	81	151,96412(21)#	650(70) мс	β ⁺ , p (15%)	¹⁵¹ Tm	(5−, 6−)
¹⁵³ Lu	71	82	152,95877(22)	0,9(2) с	α (70%)	¹⁴⁹ Tm	11/2−
¹⁵³ Lu	71	82	152,95877(22)	0,9(2) с	β ⁺ (30%)	¹⁵³ Yb	11/2−
^153m1 Lu	80(5) кэВ			1# с	ИП	¹⁵³ Lu	1/2+
^153m2 Lu	2502,5(4) кэВ			>0,1 мкс	ИП	¹⁵³ Lu	23/2−
^153m3 Lu	2632,9(5) кэВ			15(3) мкс	ИП	^153m2 Lu	27/2−
¹⁵⁴ Lu	71	83	153,95752(22)#	1# с	β ⁺	¹⁵⁴ Yb	(2−)
^154m1 Lu	58(13) кэВ			1,12(8) с			(9+)
^154m2 Lu	>2562 кэВ			35(3) мкс			(17+)
¹⁵⁵ Lu	71	84	154,954316(22)	68,6(16) мс	α (76%)	¹⁵¹ Tm	(11/2−)
¹⁵⁵ Lu	71	84	154,954316(22)	68,6(16) мс	β ⁺ (24%)	¹⁵⁵ Yb	(11/2−)
^155m1 Lu	20(6) кэВ			138(8) мс	α (88%)	¹⁵¹ Tm	(1/2+)
^155m1 Lu	20(6) кэВ			138(8) мс	β ⁺ (12%)	¹⁵⁵ Yb	(1/2+)
^155m2 Lu	1781,0(20) кэВ			2,70(3) мс			(25/2−)
¹⁵⁶ Lu	71	85	155,95303(8)	494(12) мс	α (95%)	¹⁵² Tm	(2)−
¹⁵⁶ Lu	71	85	155,95303(8)	494(12) мс	β ⁺ (5%)	¹⁵⁶ Yb	(2)−
^156m Lu	220(80)# кэВ			198(2) мс	α (94%)	¹⁵² Tm	(9)+
^156m Lu	220(80)# кэВ			198(2) мс	β ⁺ (6%)	¹⁵⁶ Yb	(9)+
¹⁵⁷ Lu	71	86	156,950098(20)	6,8(18) с	β ⁺	¹⁵⁷ Yb	(1/2+, 3/2+)
¹⁵⁷ Lu	71	86	156,950098(20)	6,8(18) с	α	¹⁵³ Tm	(1/2+, 3/2+)
^157m Lu	21,0(20) кэВ			4,79(12) с	β ⁺ (94%)	¹⁵⁷ Yb	(11/2−)
^157m Lu	21,0(20) кэВ			4,79(12) с	α (6%)	¹⁵³ Tm	(11/2−)
¹⁵⁸ Lu	71	87	157,949313(16)	10,6(3) с	β ⁺ (99,09%)	¹⁵⁸ Yb	2−
¹⁵⁸ Lu	71	87	157,949313(16)	10,6(3) с	α (0,91%)	¹⁵⁴ Tm	2−
¹⁵⁹ Lu	71	88	158,94663(4)	12,1(10) с	β ⁺ (99,96%)	¹⁵⁹ Yb	1/2+#
¹⁵⁹ Lu	71	88	158,94663(4)	12,1(10) с	α (0,04%)	¹⁵⁵ Tm	1/2+#
^159m Lu	100(80)# кэВ			10# с			11/2−#
¹⁶⁰ Lu	71	89	159,94603(6)	36,1(3) с	β ⁺	¹⁶⁰ Yb	2−#
¹⁶⁰ Lu	71	89	159,94603(6)	36,1(3) с	α (10 ⁻⁴ %)	¹⁵⁶ Tm	2−#
^160m Lu	0(100)# кэВ			40(1) с
¹⁶¹ Lu	71	90	160,94357(3)	77(2) с	β ⁺	¹⁶¹ Yb	1/2+
^161m Lu	166(18) кэВ			7,3(4) мс	ИП	¹⁶¹ Lu	(9/2−)
¹⁶² Lu	71	91	161,94328(8)	1,37(2) мин	β ⁺	¹⁶² Yb	(1−)
^162m1 Lu	120(200)# кэВ			1,5 мин	β ⁺	¹⁶² Yb	4−#
^162m1 Lu	120(200)# кэВ			1,5 мин	ИП (редко)	¹⁶² Lu	4−#
^162m2 Lu	300(200)# кэВ			1,9 мин
¹⁶³ Lu	71	92	162,94118(3)	3,97(13) мин	β ⁺	¹⁶³ Yb	1/2(+)
¹⁶⁴ Lu	71	93	163,94134(3)	3,14(3) мин	β ⁺	¹⁶⁴ Yb	1(−)
¹⁶⁵ Lu	71	94	164,939407(28)	10,74(10) мин	β ⁺	¹⁶⁵ Yb	1/2+
¹⁶⁶ Lu	71	95	165,93986(3)	2,65(10) мин	β ⁺	¹⁶⁶ Yb	(6−)
^166m1 Lu	34,37(5) кэВ			1,41(10) мин	ЭЗ (58%)	¹⁶⁶ Yb	3(−)
^166m1 Lu	34,37(5) кэВ			1,41(10) мин	ИП (42%)	¹⁶⁶ Lu	3(−)
^166m2 Lu	42,9(5) кэВ			2,12(10) мин			0(−)
¹⁶⁷ Lu	71	96	166,93827(3)	51,5(10) мин	β ⁺	¹⁶⁷ Yb	7/2+
^167m Lu	0(30)# кэВ			>1 мин			1/2(−#)
¹⁶⁸ Lu	71	97	167,93874(5)	5,5(1) мин	β ⁺	¹⁶⁸ Yb	(6−)
^168m Lu	180(110) кэВ			6,7(4) мин	β ⁺ (95%)	¹⁶⁸ Yb	3+
^168m Lu	180(110) кэВ			6,7(4) мин	ИП (5%)	¹⁶⁸ Lu	3+
¹⁶⁹ Lu	71	98	168,937651(6)	34,06(5) ч	β ⁺	¹⁶⁹ Yb	7/2+
^169m Lu	29,0(5) кэВ			160(10) с	ИП	¹⁶⁹ Lu	1/2−
¹⁷⁰ Lu	71	99	169,938475(18)	2,012(20) сут	β ⁺	¹⁷⁰ Yb	0+
^170m Lu	92,91(9) кэВ			670(100) мс	ИП	¹⁷⁰ Lu	(4)−
¹⁷¹ Lu	71	100	170,9379131(30)	8,24(3) сут	β ⁺	¹⁷¹ Yb	7/2+
^171m Lu	71,13(8) кэВ			79(2) с	ИП	¹⁷¹ Lu	1/2−
¹⁷² Lu	71	101	171,939086(3)	6,70(3) сут	β ⁺	¹⁷² Yb	4−
^172m1 Lu	41,86(4) кэВ			3,7(5) мин	ИП	¹⁷² Lu	1−
^172m2 Lu	65,79(4) кэВ			0,332(20) мкс			(1)+
^172m3 Lu	109,41(10) кэВ			440(12) мкс			(1)+
^172m4 Lu	213,57(17) кэВ			150 нс			(6−)
¹⁷³ Lu	71	102	172,9389306(26)	1,37(1) года	ЭЗ	¹⁷³ Yb	7/2+
^173m Lu	123,672(13) кэВ			74,2(10) мкс			5/2−
¹⁷⁴ Lu	71	103	173,9403375(26)	3,31(5) года	β ⁺	¹⁷⁴ Yb	(1)−
^174m1 Lu	170,83(5) кэВ			142(2) сут	ИП (99,38%)	¹⁷⁴ Lu	6−
^174m1 Lu	170,83(5) кэВ			142(2) сут	ЭЗ (0,62%)	¹⁷⁴ Yb	6−
^174m2 Lu	240,818(4) кэВ			395(15) нс			(3+)
^174m3 Lu	365,183(6) кэВ			145(3) нс			(4−)
¹⁷⁵ Lu	71	104	174,9407718(23)	стабилен			7/2+	0,9741(2)
^175m1 Lu	1392,2(6) кэВ			984(30) мкс			(19/2+)
^175m2 Lu	353,48(13) кэВ			1,49(7) мкс			5/2−
¹⁷⁶ Lu	71	105	175,9426863(23)	38,5(7)⋅10 ⁹ лет	β ⁻	¹⁷⁶ Hf	7−	0,0259(2)
^176m Lu	122,855(6) кэВ			3,664(19) ч	β ⁻ (99,9%)	¹⁷⁶ Hf	1−
^176m Lu	122,855(6) кэВ			3,664(19) ч	ЭЗ (0,095%)	¹⁷⁶ Yb	1−
¹⁷⁷ Lu	71	106	176,9437581(23)	6,6475(20) сут	β ⁻	¹⁷⁷ Hf	7/2+
^177m1 Lu	150,3967(10) кэВ			130(3) нс			9/2−
^177m2 Lu	569,7068(16) кэВ			155(7) мкс			1/2+
^177m3 Lu	970,1750(24) кэВ			160,44(6) сут	β ⁻ (78,3%)	¹⁷⁷ Hf	23/2−
^177m3 Lu	970,1750(24) кэВ			160,44(6) сут	ИП (21,7%)	¹⁷⁷ Lu	23/2−
^177m4 Lu	3900(10) кэВ			7(2) мин [6(+3−2) мин]			39/2−
¹⁷⁸ Lu	71	107	177,945955(3)	28,4(2) мин	β ⁻	¹⁷⁸ Hf	1(+)
^178m Lu	123,8(26) кэВ			23,1(3) мин	β ⁻	¹⁷⁸ Hf	9(−)
¹⁷⁹ Lu	71	108	178,947327(6)	4,59(6) ч	β ⁻	¹⁷⁹ Hf	7/2(+)
^179m Lu	592,4(4) кэВ			3,1(9) мс	ИП	¹⁷⁹ Lu	1/2(+)
¹⁸⁰ Lu	71	109	179,94988(8)	5,7(1) мин	β ⁻	¹⁸⁰ Hf	5+
^180m1 Lu	13,9(3) кэВ			~1 с	ИП	¹⁸⁰ Lu	3−
^180m2 Lu	624,0(5) кэВ			>=1 мс			(9−)
¹⁸¹ Lu	71	110	180,95197(32)#	3,5(3) мин	β ⁻	¹⁸¹ Hf	(7/2+)
¹⁸² Lu	71	111	181,95504(21)#	2,0(2) мин	β ⁻	¹⁸² Hf	(012)
¹⁸³ Lu	71	112	182,95757(32)#	58(4) с	β ⁻	¹⁸³ Hf	(7/2+)
¹⁸⁴ Lu	71	113	183,96091(43)#	20(3) с	β ⁻	¹⁸⁴ Hf	(3+)

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. Символами, выделенными жирным курсивом , обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.

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

от 4 мая 2018 на Wayback Machine Э. П. Лисаченко. Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. Рамзаева, Санкт-Петербург
(неопр.) . Дата обращения: 19 июля 2018. 23 июля 2018 года.
(неопр.) . Дата обращения: 19 июля 2018. 19 июля 2018 года.
(неопр.) . Дата обращения: 19 июля 2018. 19 июля 2018 года.
(неопр.) . Дата обращения: 19 июля 2018. 19 июля 2018 года.
(неопр.) . Дата обращения: 24 декабря 2020. 30 ноября 2020 года.
(рус.) . Bookinghealth.ru (18 февраля 2020). Дата обращения: 30 июля 2020. 29 сентября 2020 года.
Данные приведены по Audi G. , Wapstra A. H. , Thibault C. (англ.) // Nuclear Physics A . — 2003. — Vol. 729 . — P. 337—676 . — doi : . — Bibcode : .
↑ Данные приведены по Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra A. H. // Nuclear Physics A . — 2003. — Т. 729 . — С. 3—128 . — doi : . — Bibcode : .
Auranen, K. . Physical Review Letters . 128 (11): 2501. doi : . из оригинала 20 мая 2022 . Дата обращения: 28 мая 2022 .