نظائر الساماريوم

نظائر الساماريوم
من الطبيعي أن يكون للساماريوم (62Sm) خمسة نظائر مستقرة، وهي 144Sm و 149Sm 150Sm و 152Sm و 154Sm واثنين من النويدات المشعة والتي لها عمر طويل جدا، 147Sm (عمر النصف: 1.06  سنة) و (148Sm) (سنة 7) مع 152Sm كونها أكثر وفرة (26.75% من الوفرة الطبيعية). 146Sm هي أيضا لها عمر طويل نسبيا (6.8×107 سنة) لكنه لم يكن طويلا بما فيه الكفاية ليكون مثل عمر النظام الشمسي على الأرض، على الرغم من أنه لا يزال مفيدا في التأريخ الاشعاعي في النظام الشمسي باعتبار النويدات المشعة المنقرضة.

وبخلاف النظائر المستقرة الموجودة في الطبيعة، فإن النظائر المشعة طويلة العمر هي: 151Sm، والتي لها عمر النصف يبلغ حتى 88.8 سنة، و145Sm، التي لها عمر النصف افتراضي يبلغ 340 يوما. جميع النظائر المشعة المتبقية لها عمر النصف أقل من يومين، وغالبية هذه النظائر لها عمر النصف أقل من 48 ثانية.

يحتوي هذا العنصر أيضا على اثني عشر إيسومرات معروفة وهي الأكثر استقرارا مثل 141mSm
الذي له (t1/2 هو 22.6 دقيقة)، و 143m1Sm
الذي له (t1/2 هو 66 ثانية)، و139mSm
الذي له (t1/2 هو 10.7 ثانية). (t1/2 يعني عمر النصف)

النظائر طويلة العمر، 146Sm, 147Sm، و 148Sm تتحلل بواسطة اضمحلال ألفا لنظائر النيوديميوم. النظائر الخفيفة غير المستقرة من الساماريوم تتحلل عن طريق التقاط إلكترون لنظائر البروميثيوم، في حين أن الثقيلة منها تتحلل بواسطة اضمحلال بيتا لنظائر اليوروبيوم.

وتستخدم نظائر السماريوم في التأريخ بالساماريوم-النيوديميوم من أجل تحديد أعمار بعض الصخور والنيازك.

151Sm
هو منتج انشطار متوسط العمر ينتج بانبعاث نيوترون في دورة الوقود النووي. وهو منتج انشطار مستقر و149Sm هو أيضا ينتج بانبعاث نيوترون

سماريوم-149 

149Sm
هو نظير مستقر ملاحظ من السماريوم (من المتوقع أن يتحلل، ولكن لم يلاحظ أي اضمحلال في أي وقت مضى، مما يعطيه عدة أمور ليكون له عمر النصف أطول من عمر الكون)، ومنتج الانشطار (الناتح 1.0888٪)، الذي هو أيضا ينبعث منه نيوترون-مستحوذ عليه، ويعطي تأثير نووي كبير على عملية المفاعل النووي، والثانية فقط 135Xe. أما المقطع العرضي النيوتروني فيساوي 40140 بارن للنيوترونات الحرارية.

إن تركيز التوازن ينبني على قيمة التوازن في حوالي 500 ساعة (حوالي 20 يوما) من تشغيل المفاعل، وبما أن 149Sm مستقر، فإنه يظل التركيز ثابتا بشكل أساسي خلال عملية المفاعل الإضافي.

ساماريوم-151 

151Sm
له عمر النصف قدره 88.8 سنة، وتحلل بيتا منخفض الطاقة، وله ناتج انشطار 0.4203٪ ناتج عن النيوترونات الحرارية و235U، حوالي 39٪ من 149Sm الناتج. الناتج أكثر إلى حد ما من 239Pu.

إن المقطع العرضي للامتصاص النيوتروني للنيوترونات الحرارية مرتفع عند 15200 بارن، حوالي 38٪ من المقطع العرضي للامتصاص 149Sm، أو حوالي 20 مرة من 235U. وبما أن النسب بين معدلات الإنتاج والامتصاص من 151Sm و 149Sm متساوية تقريبا، يجب أن يصل اثنين من النظائر إلى تركيزات التوازن المتماثلة. يصل 149Sm التوازن في حوالي 500 ساعة (20 يوما)، 151Sm ينبغي أن يصل إلى التوازن في حوالي 50 يوما.

ساماريوم-153 
151Sm
لديه عمر النصف 46.3 ساعة، يتعرض لاضمحلال β− ليعطي 153Eu. كعنصر من ليكسيدرونام ساماريوم، يتم استخدامه في علاج سرطان العظام. يتم التعامل معه من قبل الجسم بطريقة مماثلة للكالسيوم، ويضع محليا على العظام بشكل انتقائي.

قائمة النظائر

مراجع 

ساماريوم
نظائر العناصر الكيميائية