Isotop samarium

Samarium (62Sm) yang terbentuk secara alami terdiri dari lima isotop stabil, 144Sm, 149Sm, 150Sm, 152Sm dan 154Sm, serta dua radioisotop yang berumur sangat panjang, 147Sm (waktu paruh: 1,06 tahun) dan 148Sm (7 tahun), dengan 152Sm menjadi yang paling melimpah (26,75% kelimpahan alami). 146Sm juga berumur cukup panjang (6,8 tahun), tetapi tidak cukup panjang untuk bertahan dalam jumlah yang signifikan dari pembentukan Tata Surya di Bumi, meskipun tetap berguna dalam penanggalan radiometrik di Tata Surya sebagai radionuklida punah.

Selain isotop alami, radioisotop berumur paling panjang adalah 151Sm, yang memiliki waktu paruh 88,8 tahun, dan 145Sm, yang memiliki waktu paruh 340 hari. Semua radioisotop yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari dua hari, dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari 48 detik. Unsur ini juga memiliki dua belas isomer yang diketahui dengan yang paling stabil adalah 141mSm (t1/2 22,6 menit), 143m1Sm (t1/2 66 detik) dan 139mSm (t1/2 10,7 detik).

Isotop yang berumur panjang, 146Sm, 147Sm, dan 148Sm, meluruh terutama melalui peluruhan alfa menjadi isotop neodimium. Isotop samarium yang lebih ringan dan tidak stabil meluruh terutama dengan menangkap elektron menjadi isotop prometium, sedangkan yang lebih berat meluruh melalui peluruhan beta menjadi isotop europium.

Samarium merupakan unsur paling ringan yang seluruh isotop stabilnya stabil secara pengamatan, artinya diperkirakan bersifat radioaktif dan meluruh, tetapi peluruhan sebenarnya belum teramati. Jika seluruh isotop stabil samarium ditemukan menjadi radioaktif, maka samarium akan menjadi unsur tanpa isotop stabil paling ringan ketiga, setelah teknesium (Z = 43) dan prometium (Z = 61).

Isotop samarium digunakan dalam penanggalan samarium–neodimium untuk menentukan hubungan usia batuan dan meteorit.

151Sm adalah sebuah produk fisi berumur menengah dan bertindak sebagai racun neutron dalam siklus bahan bakar nuklir. Produk fisi yang stabil, 149Sm, juga merupakan racun neutron.

Daftar isotop

|-
| 128Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 66
| 127,95808(54)#
| 0,5# dtk
|
|
| 0+
|
|
|-
| 129Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 67
| 128,95464(54)#
| 550(100) mdtk
|
|
| 5/2+#
|
|
|-
| 130Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 68
| 129,94892(43)#
| 1# dtk
| β+
| 130Pm
| 0+
|
|
|-
| rowspan=2|131Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 69
| rowspan=2|130,94611(32)#
| rowspan=2|1,2(2) dtk
| β+
| 131Pm
| rowspan=2|5/2+#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+, p (langka)
| 130Nd
|-
| rowspan=2|132Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 70
| rowspan=2|131,94069(32)#
| rowspan=2|4,0(3) dtk
| β+
| 132Pm
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+, p
| 131Nd
|-
| rowspan=2|133Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 71
| rowspan=2|132,93867(21)#
| rowspan=2|2,90(17) dtk
| β+
| 133Pm
| rowspan=2|(5/2+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+, p
| 132Nd
|-
| 134Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 72
| 133,93397(21)#
| 10(1) dtk
| β+
| 134Pm
| 0+
|
|
|-
| rowspan=2|135Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 73
| rowspan=2|134,93252(17)
| rowspan=2|10,3(5) dtk
| β+ (99,98%)
| 135Pm
| rowspan=2|(7/2+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+, p (0,02%)
| 134Nd
|-
| style="text-indent:1em" | 135mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 0(300)# keV
| 2,4(9) dtk
| β+
| 135Pm
| (3/2+, 5/2+)
|
|
|-
| 136Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 74
| 135,928276(13)
| 47(2) dtk
| β+
| 136Pm
| 0+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 136mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 22647(11) keV
| 15(1) μdtk
|
|
| (8−)
|
|
|-
| 137Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 75
| 136,92697(5)
| 45(1) dtk
| β+
| 137Pm
| (9/2−)
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 137mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 180(50)# keV
| 20# dtk
| β+
| 137Pm
| 1/2+#
|
|
|-
| 138Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 76
| 137,923244(13)
| 3,1(2) mnt
| β+
| 138Pm
| 0+
|
|
|-
| 139Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 77
| 138,922297(12)
| 2,57(10) mnt
| β+
| 139Pm
| 1/2+
| 
| 
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 139mSm
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 457,40(22) keV
| rowspan=2|10,7(6) dtk
| IT (93,7%)
| 139Sm
| rowspan=2|11/2−
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (6,3%)
| 139Pm
|-
| 140Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 78
| 139,918995(13)
| 14,82(12) mnt
| β+
| 140Pm
| 0+
|
|
|-
| 141Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 79
| 140,918476(9)
| 10,2(2) mnt
| β+
| 141Pm
| 1/2+
|
|
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 141mSm
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 176,0(3) keV
| rowspan=2|22,6(2) mnt
| β+ (99,69%)
| 141Pm
| rowspan=2|11/2−
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| IT (0,31%)
| 141Sm
|-
| 142Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 80
| 141,915198(6)
| 72,49(5) mnt
| β+
| 142Pm
| 0+
|
|
|-
| 143Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 81
| 142,914628(4)
| 8,75(8) mnt
| β+
| 143Pm
| 3/2+
|
|
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 143m1Sm
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 753,99(16) keV
| rowspan=2|66(2) dtk
| IT (99,76%)
| 143Sm
| rowspan=2|11/2−
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (0,24%)
| 143Pm
|-
| style="text-indent:1em" | 143m2Sm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 27938(13) keV
| 30(3) mdtk
|
|
| 23/2(−)
|
|
|-
| 144Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 82
| 143,911999(3)
| colspan=3 align=center|Stabil Secara Pengamatan
| 0+
| 0,0307(7)
|
|-
| style="text-indent:1em" | 144mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2323,60(8) keV
| 880(25) ndtk
|
|
| 6+
|
|
|-
| 145Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 83
| 144,913410(3)
| 340(3) hri
| EC
| 145Pm
| 7/2−
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 145mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 8786,2(7) keV
| 990(170) ndtk[0,96(+19−15) μdtk]
|
|
| (49/2+)
|
|
|-
| 146Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 84
| 145,913041(4)
| 6,8(7) thn
| α
| 142Nd
| 0+
| Renik
|
|-
| 147Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 85
| 146,9148979(26)
| 1,06(2) thn
| α
| 143Nd
| 7/2−
| 0,1499(18)
|
|-
| 148Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 86
| 147,9148227(26)
| 7(3) thn
| α
| 144Nd
| 0+
| 0,1124(10)
|
|-
| 149Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 87
| 148.9171847(26)
| colspan=3 align=center|Stabil Secara Pengamatan
| 7/2−
| 0,1382(7)
|
|-
| 150Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 88
| 149,9172755(26)
| colspan=3 align=center|Stabil Secara Pengamatan
| 0+
| 0,0738(1)
|
|-
| 151Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 89
| 150,9199324(26)
| 88,8(24) thn
| β−
| 151Eu
| 5/2−
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 151mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 261,13(4) keV
| 1,4(1) μdtk
|
|
| (11/2)−
|
|
|-
| 152Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 90
| 151,9197324(27)
| colspan=3 align=center|Stabil Secara Pengamatan
| 0+
| 0,2675(16)
|
|-
| 153Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 91
| 152,9220974(27)
| 46,284(4) jam
| β−
| 153Eu
| 3/2+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 153mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 98,37(10) keV
| 10,6(3) mdtk
| IT
| 153Sm
| 11/2−
|
|
|-
| 154Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 92
| 153,9222093(27)
| colspan=3 align=center|Stabil Secara Pengamatan
| 0+
| 0,2275(29)
|
|-
| 155Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 93
| 154,9246402(28)
| 22,3(2) mnt
| β−
| 155Eu
| 3/2−
|
|
|-
| 156Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 94
| 155,925528(10)
| 9,4(2) jam
| β−
| 156Eu
| 0+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 156mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 1397,55(9) keV
| 185(7) ndtk
|
|
| 5−
|
|
|-
| 157Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 95
| 156,92836(5)
| 8,03(7) mnt
| β−
| 157Eu
| (3/2−)
|
|
|-
| 158Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 96
| 157,92999(8)
| 5,30(3) mnt
| β−
| 158Eu
| 0+
|
|
|-
| 159Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 97
| 158,93321(11)
| 11,37(15) dtk
| β−
| 159Eu
| 5/2−
|
|
|-
| 160Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 98
| 159,93514(21)#
| 9,6(3) dtk
| β−
| 160Eu
| 0+
|
|
|-
| 161Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 99
| 160,93883(32)#
| 4,8(8) dtk
| β−
| 161Eu
| 7/2+#
|
|
|-
| 162Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 100
| 161,94122(54)#
| 2,4(5) dtk
| β−
| 162Eu
| 0+
|
|
|-
| 163Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 101
| 162,94536(75)#
| 1# dtk
| β−
| 163Eu
| 1/2−#
|
|
|-
| 164Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 102
| 163,94828(86)#
| 500# mdtk
| β−
| 164Eu
| 0+
|
|
|-
| 165Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 103
| 164,95298(97)#
| 200# mdtk
| β−
| 165Eu
| 5/2−#
|
|

Samarium-149
Samarium-149 (149Sm) adalah sebuah isotop samarium yang stabil secara pengamatan (diprediksi akan meluruh, tetapi tidak ada peluruhan yang pernah teramati, memberinya waktu paruh setidaknya beberapa kali lipat lebih lama daripada usia alam semesta), dan sebuah produk fisi (hasil 1,0888%), yang juga merupakan racun nuklir penyerap neutron dengan efek yang signifikan pada operasi reaktor nuklir, kedua setelah 135Xe. Penampang neutronnya adalah 40140 barn untuk neutron termal.

Konsentrasi kesetimbangan (dan efek pengracunan) mencapai nilai kesetimbangan dalam waktu sekitar 500 jam (sekitar 20 hari) operasi reaktor, dan karena 149Sm itu stabil, konsentrasi pada dasarnya tetap konstan selama operasi reaktor lebih lanjut. Ia kontras dengan 135Xe, yang terakumulasi dari peluruhan beta 135I (sebuah produk fisi berumur pendek) dan memiliki penampang neutron yang tinggi, tetapi ia sendiri meluruh dengan waktu paruh 9,2 jam (jadi tidak tetap dalam konsentrasi konstan lama setelah reaktor dimatikan), menyebabkan apa yang disebut biji xenon.

Samarium-151

Samarium-151 (151Sm) memiliki waktu paruh 88,8 tahun, mengalami peluruhan beta berenergi rendah, dan memiliki hasil produk fisi sebesar 0,4203% untuk neutron termal dan 235U, sekitar 39% dari hasil 149Sm. Hasilnya agak lebih tinggi untuk 239Pu.

Penampang serapan neutronnya untuk neutron termal tergolong tinggi di angka 15200 barn, sekitar 38% dari penampang serapan 149Sm atau sekitar 20 kali dari 235U. Karena rasio antara produksi dan tingkat penyerapan 151Sm dan 149Sm hampir sama, kedua isotop ini harus mencapai konsentrasi kesetimbangan yang sama pula. Karena 149Sm mencapai kesetimbangan dalam waktu sekitar 500 jam (20 hari), 151Sm akan mencapai kesetimbangan dalam waktu sekitar 50 hari.

Karena bahan bakar nuklir digunakan selama beberapa tahun (pembakaran) dalam pembangkit listrik tenaga nuklir, jumlah akhir dari 151Sm dalam bahan bakar nuklir bekas saat pelepasan hanya sebagian kecil dari total 151Sm yang dihasilkan selama penggunaan bahan bakar. Menurut sebuah penelitian, fraksi massa 151Sm dalam bahan bakar bekas adalah sekitar 0,0025 untuk pemuatan berat bahan bakar MOX dan sekitar setengahnya untuk bahan bakar uranium, yang kira-kira dua kali lipat lebih kecil dari fraksi massa sekitar 0,15 untuk bahan bakar sebuah produk fisi berumur menengah, 137Cs. Energi peluruhan 151Sm juga sekitar satu urutan besaran lebih kurang dari 137Cs. Hasil yang rendah, tingkat sintasan yang rendah, dan energi peluruhan yang rendah berarti bahwa 151Sm memiliki dampak limbah nuklir yang tidak signifikan bila dibandingkan dengan dua produk fisi berumur menengah utama, 137Cs dan 90Sr.

Samarium-153
Samarium-153 (153Sm) memiliki waktu paruh 46,3 jam, mengalami peluruhan β− menjadi 153Eu. Sebagai komponen dari samarium leksidronam, ia digunakan dalam paliatif kanker tulang. Ia diperlakukan oleh tubuh dengan cara yang mirip dengan kalsium, dan secara selektif melokalisasi ke dalam tulang.

Referensi

 Massa isotop dari:

 Komposisi isotop dan massa atom standar dari:

 Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.

Isotop samarium
Samarium
Samarium