ガドリニウムの同位体

ガドリニウム(Gd)の同位体のうち天然に生成するものには、154Gd、155Gd、156Gd、157Gd、158Gd、160Gdの6種類の天然同位体と152Gdという1種類の放射性同位体があり、天然存在比が24.84%の158Gdが最も多い。160Gdは二重ベータ崩壊すると推測されているが、半減期は1.3×1021年以上と見積もられF. A. Danevich et al., Quest for double beta decay of 160Gd and Ce isotopes. Nucl. Phys. A 694(2001)375. 、未だ観測されたことはない。

29種類の放射性同位体が知られ、最も安定な152Gdの半減期は1.08×1014年、150Gdの半減期は1.79×106年である。その他は全て74.7年以内で、そのほとんどは24.6秒以内である。4種類の核異性体もあり、安定なものは143mGd (半減期110秒)、145mGd (半減期85秒)、141mGd (半減期24.5秒)である。

最も安定な158Gdよりも軽い同位体は電子捕獲によりユウロピウムに、158Gdよりも重い同位体はベータ崩壊によりテルビウムに崩壊する。

153Gdは、240.4±10日の半減期で41KeVと102KeVに強いピークを持ったガンマ線を放出しながらガンマ崩壊する。これは、X線吸光光度分析法や骨粗鬆症のための骨密度測定等のX線源として用いられる。

標準原子量は157.25(3) uである。

 一覧 
 同位体核種 Z(p) N(n) 同位体質量 (u)  半減期 核スピン数 天然存在比 天然存在比(範囲) 励起エネルギー 134Gd 64 70 133.95537(43)# 0.4# s 0+ 135Gd 64 71 134.95257(54)# 1.1(2) s 3/2- 136Gd 64 72 135.94734(43)# 1# s [>200 ns] 137Gd 64 73 136.94502(43)# 2.2(2) s 7/2+# 138Gd 64 74 137.94012(21)# 4.7(9) s 0+ 138mGd 2232.7(11) keV 6(1) µs (8-) 139Gd 64 75 138.93824(21)# 5.7(3) s 9/2-# 139mGd 250(150)# keV 4.8(9) s 1/2+# 140Gd 64 76 139.93367(3) 15.8(4) s 0+ 141Gd 64 77 140.932126(21) 14(4) s (1/2+) 141mGd 377.8(2) keV 24.5(5) s (11/2-) 142Gd 64 78 141.92812(3) 70.2(6) s 0+ 143Gd 64 79 142.92675(22) 39(2) s (1/2)+ 143mGd 152.6(5) keV 110.0(14) s (11/2-) 144Gd 64 80 143.92296(3) 4.47(6) min 0+ 145Gd 64 81 144.921709(20) 23.0(4) min 1/2+ 145mGd 749.1(2) keV 85(3) s 11/2- 146Gd 64 82 145.918311(5) 48.27(10) d 0+ 147Gd 64 83 146.919094(3) 38.06(12) h 7/2- 147mGd 8587.8(4) keV 510(20) ns (49/2+) 148Gd 64 84 147.918115(3) 74.6(30) a 0+ 149Gd 64 85 148.919341(4) 9.28(10) d 7/2- 150Gd 64 86 149.918659(7) 1.79(8)E+6 a 0+ 151Gd 64 87 150.920348(4) 124(1) d 7/2- 152Gd 64 88 151.9197910(27) 1.08(8)E+14 a 0+ 0.0020(1) 153Gd 64 89 152.9217495(27) 240.4(10) d 3/2- 153m1Gd 95.1737(12) keV 3.5(4) µs (9/2+) 153m2Gd 171.189(5) keV 76.0(14) µs (11/2-) 154Gd 64 90 153.9208656(27) STABLE 0+ 0.0218(3) 155Gd 64 91 154.9226220(27) STABLE 3/2- 0.1480(12) 155mGd 121.05(19) keV 31.97(27) ms 11/2- 156Gd 64 92 155.9221227(27) STABLE 0+ 0.2047(9) 156mGd 2137.60(5) keV 1.3(1) µs 7- 157Gd 64 93 156.9239601(27) STABLE 3/2- 0.1565(2) 158Gd 64 94 157.9241039(27) STABLE 0+ 0.2484(7) 159Gd 64 95 158.9263887(27) 18.479(4) h 3/2- 160Gd 64 96 159.9270541(27) STABLE [>13E+20 a] 0+ 0.2186(19) 161Gd 64 97 160.9296692(29) 3.646(3) min 5/2- 162Gd 64 98 161.930985(5) 8.4(2) min 0+ 163Gd 64 99 162.93399(32)# 68(3) s 7/2+# 164Gd 64 100 163.93586(43)# 45(3) s 0+ 165Gd 64 101 164.93938(54)# 10.3(16) s 1/2-# 166Gd 64 102 165.94160(64)# 4.8(10) s 0+ 167Gd 64 103 166.94557(64)# 3# s 5/2-# 168Gd 64 104 167.94836(75)# 300# ms 0+ 169Gd 64 105 168.95287(86)# 1# s 7/2-#

 出典 

 参考文献 
 Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
 Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
 Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
 Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
 National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
 David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

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