Изотопи на самариумот

Самариумот (62Sm) е составен од пет стабилни изотопи, 144Sm, 149Sm, 150Sm, 152Sm и 154Sm, и два екстремно долготрајни радиоизотопи, 147Sm (полураспад: 1.061  години) и 148Sm (6,3  години), со 152Sm кои се најзастапени (26,75% природна застапеност). 146Sm (9,20  години) е исто така прилично долговечен, но не е доволно долговечен за да опстане во значителни количини од формирањето на Сончевиот Систем на Земјата, иако останува корисен во радиометриското датирање во Сончевиот Систем како изумрен радионуклид.  Тоа е најдолговечниот нуклид за кој сè уште не е потврдено дека е првобитен.

Освен природните изотопи, најдолговечните радиоизотопи се 151Sm, кој има полураспад од 94,6 години,  и 145Sm, кој има полураспад од 340 денови. Сите преостанати радиоизотопи, кои се движат од 129Sm до 168Sm, имаат полураспад што е помал од два дена, а поголемиот дел од нив имаат полураспад помал од 48 секунди. Овој елемент има и дванаесет познати изомери со најстабилни 141mSm (t1/2 22,6 минути), 143m1 Sm (t1/2 66 секунди) и 139mSm (t1/2 10,7 секунди).

Долговечните изотопи, 146Sm, 147Sm и 148Sm, првенствено се распаѓаат преку алфа-распад до изотопи на неодимиум. Полесните нестабилни изотопи на самариум првенствено се распаѓаат со електронски зафат до изотопи на прометиум, додека потешките се распаѓаат со бета-распад до изотопи на европиумот. Труд од 2012 година  кој го ревидира проценетиот полураспад на 146Sm од 10,3(5)×107 години до 6,8(7)×107 години бил повлечен во 2023 година.

Изотопи на самариумот се употребуваат во датирањето самариум-неодимиум за одредување на старосните врски на карпите и метеоритите.

151Sm е производ на цепење со среден живот и делува како неутронски отров во циклусот на јадреното гориво. Стабилниот производ на цепење 149Sm е исто така неутронски отров.

Самариумот е теоретски најлесниот елемент со парен атомски број без стабилни изотопи (сите изотопи од него теоретски можат да поминат или алфа распаѓање или бета распаѓање или двојно бета распаѓање), други такви елементи се оние со атомски броеви > 66 (диспрозиум, кој е најтешкиот теоретски стабилен нуклид).

 Список на изотопи 

|-id=Samarium-129
| rowspan=2|129Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 67
| rowspan=2|128.95456(54)#
| rowspan=2|550(100) ms
| берилиум|β+ (?%)
| 129Pm
| rowspan=2|(1/2+,3/2+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+, p (?%)
| 128Nd
|-id=Samarium-130
| 130Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 68
| 129.94879(43)#
| 1# 
| 
| 
| 0+
|
|
|-id=Samarium-131
| rowspan=2|131Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 69
| rowspan=2|130.94602(43)#
| rowspan=2|1.2(2) s
| β+
| 131Pm
| rowspan=2|5/2+#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+, p (?%)
| 130Nd
|-id=Samarium-132
| 132Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 70
| 131.94081(32)#
| 4.0(3) s
| β+
| 132Pm
| 0+
| 
| 
|-id=Samarium-133
| rowspan=2|133Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 71
| rowspan=2|132.93856(32)#
| rowspan=2|2.89(16) s
| β+ (?%)
| 133Pm
| rowspan=2|(5/2+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+, p (?%)
| 132Nd
|-id=Samarium-133m
| style="text-indent:1em" | 133mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 120(60)# keV
| 3.5(4) s
| β+
| 133Pm
| (1/2−)
|
|
|-id=Samarium-134
| 134Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 72
| 133.93411(21)#
| 9.5(8) s
| β+
| 134Pm
| 0+
|
|
|-id=Samarium-135
| 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) s
| β+ (99.98%)
| 135Pm
| rowspan=2|(7/2+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+, p (0.02%)
| 134Nd
|-id=Samarium-136
| 136Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 74
| 135.928276(13)
| 47(2) s
| β+
| 136Pm
| 0+
|
|
|-id=Samarium-136m
| style="text-indent:1em" | 136mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2264.7(11) keV
| 15(1) μs
| ИП
| 136Sm
| (8−)
|
|
|-id=Samarium-137
| 137Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 75
| 136.927008(31)
| 45(1) s
| β+
| 137Pm
| (9/2−)
|
|
|-id=Samarium-138
| 138Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 76
| 137.923244(13)
| 3.1(2) min
| β+
| 138Pm
| 0+
|
|
|-id=Samarium-139
| 139Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 77
| 138.922297(12)
| 2.57(10) min
| β+
| 139Pm
| 1/2+
| 
| 
|-id=Samarium-139m
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 139mSm
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 457.38(23) keV
| rowspan=2|10.7(6) s
| IT (93.7%)
| 139Sm
| rowspan=2|11/2−
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (6.3%)
| 139Pm
|-id=Samarium-140
| 140Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 78
| 139.918995(13)
| 14.82(12) min
| β+
| 140Pm
| 0+
|
|
|-id=Samarium-141
| 141Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 79
| 140.9184815(92)
| 10.2(2) min
| β+
| 141Pm
| 1/2+
|
|
|-id=Samarium-141m
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 141mSm
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 175.9(3) keV
| rowspan=2|22.6(2) min
| β+ (99.69%)
| 141Pm
| rowspan=2|11/2−
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| ИП (0.31%)
| 141Sm
|-id=Samarium-142
| rowspan=2|142Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 80
| rowspan=2|141.9152094(20)
| rowspan=2|72.49(5) min
| ЕЗ(>95%)
| 142Pm
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (<5%)
| 142Pm
|-id=Samarium-142m1
| style="text-indent:1em" | 142m1Sm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2372.1(4) keV
| 170(2) ns
| ИП
| 142Sm
| 7−
|
|
|-id=Samarium-142m2
| style="text-indent:1em" | 142m2Sm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 3662.2(7) keV
| 480(60) ns
| ИП
| 142Sm
| 10+
|
|
|-id=Samarium-143
| rowspan=2|143Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 81
| rowspan=2|142.9146348(30)
| rowspan=2|8.75(6) min
| ЕЗ(60.0%)
| 143Pm
| rowspan=2|3/2+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (40.0%)
| 143Pm
|-id=Samarium-143m1
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 143m1Sm
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 753.99(16) keV
| rowspan=2|66(2) s
| ИП (99.76%)
| 143Sm
| rowspan=2|11/2−
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (0.24%)
| 143Pm
|-id=Samarium-143m2
| style="text-indent:1em" | 143m2Sm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2793.8(13) keV
| 30(3) ms
| ИП
| 143Sm
| 23/2−
|
|
|-id=Samarium-144
| 144Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 82
| 143.9120063(16)
| colspan=3 align=center|Набљудувачки стабилен
| 0+
| 0.0308(4)
|
|-id=Samarium-144m
| style="text-indent:1em" | 144mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2323.60(8) keV
| 880(25) ns
| ИП
| 144Sm
| 6+
|
|
|-id=Samarium-145
| 145Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 83
| 144.9134172(16)
| 340(3) d
| EC
| 145Pm
| 7/2−
|
|
|-id=Samarium-145m
| style="text-indent:1em" | 145mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 8815(1) keV
| 3.52(16) μs
| ИП
| 145Sm
| 49/2+
|
|
|-id=Samarium-146
| 146Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 84
| 145.9130468(33)
| 9.20(26) y
| α
| 142Nd
| 0+
| Trace
|
|-
| 147SmPrimordial radioisotopeFission productUsed in Samarium–neodymium dating
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 85
| 146.9149044(14)
| 1.066(5) y
| α
| 143Nd
| 7/2−
| 0.1500(14)
|
|-id=Samarium-148
| 148Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 86
| 147.9148292(13)
| 6.3(13) y
| α
| 144Nd
| 0+
| 0.1125(9)
|
|-
| 149SmNeutron poison in reactors
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 87
| 148.9171912(12)
| colspan=3 align=center|Набљудувачки стабилен
| 7/2−
| 0.1382(10)
|
|-id=Samarium-150
| 150Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 88
| 149.9172820(12)
| colspan=3 align=center|Набљудувачки стабилен
| 0+
| 0.0737(9)
|
|-
| 151Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 89
| 150.9199389(12)
| 94.6(6) y
| β−
| 151Eu
| 5/2−
|
|
|-id=Samarium-151m
| style="text-indent:1em" | 151mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 261.13(4) keV
| 1.4(1) μs
| ИП
| 151Sm
| (11/2)−
|
|
|-id=Samarium-152
| 152Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 90
| 151.9197386(11)
| colspan=3 align=center|Набљудувачки стабилен
| 0+
| 0.2674(9)
|
|-
| 153Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 91
| 152.9221036(11)
| 46.2846(23) h
| β−
| 153Eu
| 3/2+
|
|
|-id=Samarium-153m
| style="text-indent:1em" | 153mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 98.39(10) keV
| 10.6(3) ms
| ИП
| 153Sm
| 11/2−
|
|
|-id=Samarium-154
| 154Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 92
| 153.9222158(14)
| colspan=3 align=center|Набљудувачки стабилен
| 0+
| 0.2274(14)
|
|-id=Samarium-155
| 155Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 93
| 154.9246466(14)
| 22.18(6) min
| β−
| 155Eu
| 3/2−
|
|
|-id=Samarium-155m1
| style="text-indent:1em" | 155m1Sm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 16.5467(19) keV
| 2.8(5) μs
| ИП
| 155Sm
| 5/2+
|
|
|-id=Samarium-155m2
| style="text-indent:1em" | 155m2Sm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 538.03(19) keV
| 1.00(8) μs
| ИП
| 155Sm
| 11/2−
|
|
|-id=Samarium-156
| 156Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 94
| 155.9255382(91)
| 9.4(2) h
| β−
| 156Eu
| 0+
|
|
|-id=Samarium-156m
| style="text-indent:1em" | 156mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 1397.55(9) keV
| 185(7) ns
| ИП
| 156Sm
| 5−
|
|
|-id=Samarium-157
| 157Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 95
| 156.9284186(48)
| 8.03(7) min
| β−
| 157Eu
| 3/2−#
|
|
|-id=Samarium-158
| 158Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 96
| 157.9299493(51)
| 5.30(3) min
| β−
| 158Eu
| 0+
|
|
|-id=Samarium-159
| 159Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 97
| 158.9332171(64)
| 11.37(15) s
| β−
| 159Eu
| 5/2−
|
|
|-id=Samarium-159m
| style="text-indent:1em" | 159mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 1276.5(8) keV
| 116(8) ns
| ИП
| 159Sm
| (15/2+)
| 
|
|-id=Samarium-160
| 160Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 98
| 159.9353370(21)
| 9.6(3) s
| β−
| 160Eu
| 0+
|
|
|-id=Samarium-160m1
| style="text-indent:1em" | 160m1Sm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 1361.3(4) keV
| 120(46) ns
| ИП
| 160Sm
| (5−)
| 
|
|-id=Samarium-160m2
| style="text-indent:1em" | 160m2Sm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2757.3(4) keV
| 1.8(4) μs
| ИП
| 160Sm
| (11+)
| 
|
|-id=Samarium-161
| 161Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 99
| 160.9391601(73)
| 
| β−
| 161Eu
| 7/2+#
|
|
|-id=Samarium-161m
| style="text-indent:1em" | 161mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 1388.1(6) keV
| 2.6(4) μs
| ИП
| 161Sm
| (17/2−)
| 
|
|-id=Samarium-162
| 162Sm
| style="text-align:right" | 62
| style="text-align:right" | 100
| 161.9416217(38)
| 
| β−
| 162Eu
| 0+
|
|
|-id=Samarium-162m
| style="text-indent:1em" | 162mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 1009.4(5) keV
| 1.78(7) μs
| ИП
| 162Sm
| (4−)
| 
|
|-id=Samarium-163
| rowspan=2|163Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 101
| rowspan=2|162.9456791(79)
| rowspan=2|
| β−
| 163Eu
| rowspan=2|1/2−#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β−, n (<0.1%)
| 162Eu
|-id=Samarium-164
| rowspan=2|164Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 102
| rowspan=2|163.9485501(44)
| rowspan=2|
| β−
| 164Eu
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β−, n (<0.7%)
| 163Eu
|-id=Samarium-164m
| style="text-indent:1em" | 164mSm
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 1485.5(12) keV
| 600(140) ns
| ИП
| 164Sm
| (6−)
| 
|
|-id=Samarium-165
| rowspan=2|165Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 103
| rowspan=2|164.95329(43)#
| rowspan=2|
| β− (98.64%)
| 165Eu
| rowspan=2|5/2−#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β−, n (1.36%)
| 164Eu
|-id=Samarium-166
| rowspan=2|166Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 104
| rowspan=2|165.95658(43)#
| rowspan=2|
| β− (95.62%)
| 166Eu
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β−, n (4.38%)
| 165Eu
|-id=Samarium-167
| rowspan=2|167Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 105
| rowspan=2|166.96207(54)#
| rowspan=2|
| β−
| 167Eu
| rowspan=2|7/2−#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β−, n (<16%)
| 166Eu
|-id=Samarium-168
| rowspan=2|168Sm
| rowspan=2 style="text-align:right" | 62
| rowspan=2 style="text-align:right" | 106
| rowspan=2|167.96603(32)#
| rowspan=2|
| β−
| 168Eu
| rowspan=2|0+#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β−, n (<21%)
| 167Eu

 Самариум-149 
Самариум-149 (149 Sm) е набљудувачки стабилен изотоп на самариум (се предвидува дека ќе се распаѓа, но никогаш не биле забележани распаѓања, што му дава полупаспад најмалку неколку реда на големина подолг од староста на вселената) и производ на синџирот на распаѓање од распаден производ 149Nd (1.0888%). 149Sm е јадрен отров што впива неутрони со значително влијание врз работата на јадрениот реактор, втор само по <sup id="mwAc8">135</sup>Xe. Неговиот неутронски пресек е 40140 барни за топлински неутрони.

Концентрацијата на рамнотежа (а со тоа и ефектот на труење) се зголемува до рамнотежна вредност за околу 500 часа (околу 20 дена) од работата на реакторот, и бидејќи 149Sm се стабилни, концентрацијата останува суштински еднаква за време на понатамошната работа на реакторот. Ова е во контраст со ксенон-135, кој се акумулира од бета-распадот на јод-135 (производ на цепење со краток век) и има висок пресек на неутрони, но самиот се распаѓа со полураспад од 9,2 часа (така што не останува во постојана концентрација долго по исклучувањето на реакторот), предизвикувајќи ксенска јама.

 Самариум-151 

Самариум-151 (151Sm) има полураспад од 94,6 години, подложен на ниско-енергетско бета распаѓање, и има принос на цепење од 0,4203% за топлински неутрони и 235U, околу 39% од приносот на 149Sm. Приносот е нешто поголем за <sup id="mwAeg">239</sup> Pu.

Неговиот пресек на впивање на неутрони за топлински неутрони е висок на 15200 барни, околу 38% од впиениот пресек на 149Sm, или околу 20 пати повеќе од 235U. Бидејќи односот помеѓу стапките на производство и впивање од 151Sm и 149Sm се речиси еднакви, двата изотопи треба да достигнат слични концентрации на рамнотежа. Бидејќи 149Sm достигнува рамнотежа за околу 500 часа (20 дена), 151Sm треба да достигне рамнотежа за околу 50 дена.

Бидејќи јадренотото гориво се користи односно согорува неколку години во атомска централа, крајната количина од 151Sm во потрошеното јадрено гориво при испуштање е само мал дел од вкупно 151Sm произведени за време на користењето на горивото. Според една студија, масниот удел од 151Sm во потрошеното гориво е околу 0,0025 за тешко натоварување на горивото MOX и околу половина од тоа за горивото со ураниум, што е приближно два реда по големина помала од масниот удел од околу 0,15 за среднораспадниот производ 137Cs.  Распадната енергија од 151Sm е исто така за ред на големина помала од онаа од 137Cs. Нискиот принос, ниската стапка на преживување и ниската распадната енергија значат дека 151Sm има незначително влијание врз јадрениот отпад во споредба со двата главни производи со среден животен век 137Cs и 90Sr.

 Самариум-153 
Самариум-153 (153 Sm) има полураспад од 46,3 часа, подложен на β − распаѓање на 153Eu. Како компонента на самариум лексидронам, се користи во палијацијата на ракот на коските .  Телото го третира на сличен начин како и калциумот и селективно се локализира во коските.

Белешки

 Наводи 

самариум
Категорија:Самариум