Interested Article - Изотопы неодима

Изотопы неодима — разновидности химического элемента неодима с разным количеством нейтронов в ядре . Известны изотопы неодима с массовыми числами от 124 до 163 (количество протонов 60, нейтронов от 64 до 103) и 15 ядерных изомеров .

Природный неодим состоит из семи изотопов :

¹⁴² Nd с атомным содержанием в природном неодиме 27,153(40) %;
¹⁴³ Nd, 12,173(26) %;
¹⁴⁴ Nd, 23,798(19) %;
¹⁴⁵ Nd, 8,293(12) %;
¹⁴⁶ Nd, 17,189(32) %;
¹⁴⁸ Nd, 5,756(21) %;
¹⁵⁰ Nd, 5,638(28) %.

Из них пять стабильны, а два радиоактивны с огромным периодом полураспада , больше возраста Вселенной : ¹⁴⁴ Nd испытывает альфа-распад с периодом полураспада 2,29(16)⋅10 ¹⁵ лет , а ¹⁵⁰ Nd — двойной бета-распад с периодом полураспада 9,3(7)⋅10 ¹⁸ лет . Благодаря радиоактивным изотопам, в основном ¹⁴⁴ Nd, природный неодим обладает незначительной удельной активностью около 10 Бк /кг . Самым долгоживущим из искусственных изотопов является ¹⁴⁷ Nd с периодом полураспада 11 суток.

Таблица изотопов неодима

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
¹²⁴ Nd	60	64	123,95223(64)#	500# мс			0+
¹²⁵ Nd	60	65	124,94888(43)#	600(150) мс			5/2(+#)
¹²⁶ Nd	60	66	125,94322(43)#	1# с [>200 нс]	β ⁺	¹²⁶ Pr	0+
¹²⁷ Nd	60	67	126,94050(43)#	1,8(4) с	β ⁺	¹²⁷ Pr	5/2+#
¹²⁷ Nd	60	67	126,94050(43)#	1,8(4) с	β ⁺ , p (редко)	¹²⁶ Ce	5/2+#
¹²⁸ Nd	60	68	127,93539(21)#	5# с	β ⁺	¹²⁸ Pr	0+
¹²⁸ Nd	60	68	127,93539(21)#	5# с	β ⁺ , p (редко)	¹²⁷ Ce	0+
¹²⁹ Nd	60	69	128,93319(22)#	4,9(2) с	β ⁺	¹²⁹ Pr	5/2+#
¹²⁹ Nd	60	69	128,93319(22)#	4,9(2) с	β ⁺ , p (редко)	¹²⁸ Ce	5/2+#
¹³⁰ Nd	60	70	129,92851(3)	21(3) с	β ⁺	¹³⁰ Pr	0+
¹³¹ Nd	60	71	130,92725(3)	33(3) с	β ⁺	¹³¹ Pr	(5/2)(+#)
¹³¹ Nd	60	71	130,92725(3)	33(3) с	β ⁺ , p (редко)	¹³⁰ Ce	(5/2)(+#)
¹³² Nd	60	72	131,923321(26)	1,56(10) мин	β ⁺	¹³² Pr	0+
¹³³ Nd	60	73	132,92235(5)	70(10) с	β ⁺	¹³³ Pr	(7/2+)
^133m1 Nd	127,97(11) кэВ			~70 с	β ⁺	¹³³ Pr	(1/2)+
^133m2 Nd	176,10(10) кэВ			~300 нс			(9/2-)
¹³⁴ Nd	60	74	133,918790(13)	8,5(15) мин	β ⁺	¹³⁴ Pr	0+
^134m Nd	2293,1(4) кэВ			410(30) мкс			(8)-
¹³⁵ Nd	60	75	134,918181(21)	12,4(6) мин	β ⁺	¹³⁵ Pr	9/2(-)
^135m Nd	65,0(2) кэВ			5,5(5) мин	β ⁺	¹³⁵ Pr	(1/2+)
¹³⁶ Nd	60	76	135,914976(13)	50,65(33) мин	β ⁺	¹³⁶ Pr	0+
¹³⁷ Nd	60	77	136,914567(12)	38,5(15) мин	β ⁺	¹³⁷ Pr	1/2+
^137m Nd	519,43(17) кэВ			1,60(15) с	ИП	¹³⁷ Nd	(11/2-)
¹³⁸ Nd	60	78	137,911950(13)	5,04(9) ч	β ⁺	¹³⁸ Pr	0+
^138m Nd	3174,9(4) кэВ			410(50) нс			(10+)
¹³⁹ Nd	60	79	138,911978(28)	29,7(5) мин	β ⁺	¹³⁹ Pr	3/2+
^139m1 Nd	231,15(5) кэВ			5,50(20) ч	β ⁺ (88,2 %)	¹³⁹ Pr	11/2-
^139m1 Nd	231,15(5) кэВ			5,50(20) ч	ИП (11,8 %)	¹³⁹ Nd	11/2-
^139m2 Nd	2570,9+X кэВ			≥141 нс
¹⁴⁰ Nd	60	80	139,90955(3)	3,37(2) сут	ЭЗ	¹⁴⁰ Pr	0+
^140m Nd	2221,4(1) кэВ			600(50) мкс			7-
¹⁴¹ Nd	60	81	140,909610(4)	2,49(3) ч	β ⁺	¹⁴¹ Pr	3/2+
^141m Nd	756,51(5) кэВ			62,0(8) с	ИП (99,95 %)	¹⁴¹ Nd	11/2-
^141m Nd	756,51(5) кэВ			62,0(8) с	β ⁺ (0,05 %)	¹⁴¹ Pr	11/2-
¹⁴² Nd	60	82	141,9077233(25)	стабилен			0+	0,272(5)	0,2680-0,2730
¹⁴³ Nd	60	83	142,9098143(25)	стабилен (>3,1⋅10 ¹⁸ лет)			7/2−	0,122(2)	0,1212-0,1232
¹⁴⁴ Nd	60	84	143,9100873(25)	2,29(16)⋅10 ¹⁵ лет	α	¹⁴⁰ Ce	0+	0,238(3)	0,2379-0,2397
¹⁴⁵ Nd	60	85	144,9125736(25)	стабилен (>6,0⋅10 ¹⁶ лет)			7/2−	0,083(1)	0,0823-0,0835
¹⁴⁶ Nd	60	86	145,9131169(25)	стабилен (>1,6⋅10 ¹⁸ лет)			0+	0,172(3)	0,1706-0,1735
¹⁴⁷ Nd	60	87	146,9161004(25)	10,98(1) сут	β ⁻	¹⁴⁷ Pm	5/2−
¹⁴⁸ Nd	60	88	147,916893(3)	стабилен (>3,0⋅10 ¹⁸ лет)			0+	0,057(1)	0,0566-0,0578
¹⁴⁹ Nd	60	89	148,920149(3)	1,728(1) ч	β ⁻	¹⁴⁹ Pm	5/2−
¹⁵⁰ Nd	60	90	149,920891(3)	9,3(7)⋅10 ¹⁸ лет	β ⁻ β ⁻	¹⁵⁰ Sm	0+	0,056(2)	0,0553-0,0569
¹⁵¹ Nd	60	91	150,923829(3)	12,44(7) мин	β ⁻	¹⁵¹ Pm	3/2+
¹⁵² Nd	60	92	151,924682(26)	11,4(2) мин	β ⁻	¹⁵² Pm	0+
¹⁵³ Nd	60	93	152,927698(29)	31,6(10) с	β ⁻	¹⁵³ Pm	(3/2)−
¹⁵⁴ Nd	60	94	153,92948(12)	25,9(2) с	β ⁻	¹⁵⁴ Pm	0+
^154m1 Nd	480(150)# кэВ			1,3(5) мкс
^154m2 Nd	1349(10) кэВ			>1 мкс			(5−)
¹⁵⁵ Nd	60	95	154,93293(16)#	8,9(2) с	β ⁻	¹⁵⁵ Pm	3/2−#
¹⁵⁶ Nd	60	96	155,93502(22)	5,49(7) с	β ⁻	¹⁵⁶ Pm	0+
^156m Nd	1432(5) кэВ			135 нс			5−
¹⁵⁷ Nd	60	97	156,93903(21)#	2# с [>300 нс]	β ⁻	¹⁵⁷ Pm	5/2−#
¹⁵⁸ Nd	60	98	157,94160(43)#	700# мс [>300 нс]	β ⁻	¹⁵⁸ Pm	0+
¹⁵⁹ Nd	60	99	158,94609(54)#	500# мс	β ⁻	¹⁵⁹ Pm	7/2+#
¹⁶⁰ Nd	60	100	159,94909(64)#	300# мс	β ⁻	¹⁶⁰ Pm	0+
¹⁶¹ Nd	60	101	160,95388(75)#	200# мс	β ⁻	¹⁶¹ Pm	1/2−#

Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹³⁹ Ce
Теоретически может претерпевать альфа-распад в ¹⁴¹ Ce
Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ¹⁴⁶ Sm или альфа-распад в ¹⁴² Ce
Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ¹⁴⁸ Sm или альфа-распад в ¹⁴⁴ Ce

Пояснения к таблице

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

Индексами 'm' или 'm1', 'm2', 'm3' (рядом с символом) обозначены возбуждённые 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

↑ Kondev F. G. , Wang M. , Huang W. J. , Naimi S. , Audi G. (англ.) // . — 2021. — Vol. 45 , iss. 3 . — P. 030001-1—030001-180 . — doi : .
Meija J. et al. (англ.) // Pure and Applied Chemistry . — 2016. — Vol. 88 , no. 3 . — P. 293—306 . — doi : .
Лисаченко Э. П. от 4 мая 2018 на Wayback Machine Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. Рамзаева, Санкт-Петербург
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 : .