Изотопи на гадолиниумот

Природниот гадолиниум (<sub>64</sub>Gd) е составен од 6 стабилни изотопи, <sup>154</sup>Gd, <sup>155</sup>Gd, <sup>156</sup>Gd, <sup>157</sup>Gd, <sup>158</sup>Gd и <sup>160</sup>Gd, и 1 радиоизотоп, <sup>152</sup>Gd, со најмногу <sup>1584</sup>Gd во застапеност. Предвидениот двоен бета-распад од <sup>160</sup>Gd никогаш не бил забележан; експериментално е поставена само долната граница на неговиот полураспад од повеќе од 1,3×10<sup>21</sup> година.
Карактеризирани се 33 радиоизотопи, при што најстабилен е алфа-распадот на <sup>152</sup>Gd (природно настанати) со полураспад од 1,08×10 <sup>14</sup>години и <sup>150</sup>Gd со полураспад од 1,79×10 <sup>6</sup>години. Сите преостанати радиоактивни изотопи имаат полураспад помал од 100 години, повеќето од нив имаат полураспад помал од 24,6 секунди. Изотопите на гадолиниум имаат 10 метастабилни изомери, со најстабилни <sup>143m</sup>Gd (t<sub>1/2</sub> = 110 секунди), <sup>145m</sup>Gd (t<sub>1/2</sub> = 85 секунди) и <sup>141m</sup>Gd (t<sub>1/2</sub> = 24,5 секунди).
Примарниот режим на распаѓање при атомски тежини пониски од најзастапениот стабилен изотоп, <sup>158</sup>Gd, претставува електронски зафат, а примарниот режим при повисоки атомски тежини е бета-распад. Примарните распадни производи за изотопи полесни од <sup>158</sup>Gd се изотопи на европиумот и примарни производи од потешки изотопи се изотопи на тербиумот.
1 Список на изотопи
<sup>135</sup>Gd, 64, 71, 134.95250(43)#, 1.1(2) s, β<sup>+</sup> (98%), <sup>135</sup>Eu, (5/2+)
β<sup>+</sup>, п (98%), <sup>134</sup>Sm
<sup>136</sup>Gd, 64, 72, 135.94730(32)#, 1# s [>200 ns], β<sup>+</sup>?, <sup>136</sup>Eu, 0+
β<sup>+</sup>, p?, <sup>135</sup>Sm
<sup>137</sup>Gd, 64, 73, 136.94502(32)#, 2.2(2) s, β<sup>+</sup>, <sup>137</sup>Eu, (7/2)+#
β<sup>+</sup>, п?, <sup>136</sup>Sm
<sup>138</sup>Gd, 64, 74, 137.94025(22)#, 4.7(9) s, β<sup>+</sup>, <sup>138</sup>Eu, 0+
<sup>138m</sup>Gd, 2232.6(11) keV, 6.2(0.2) μs, ИП, <sup>138</sup>Gd, (8−)
<sup>139</sup>Gd, 64, 75, 138.93813(21)#, 5.7(3) s, β<sup>+</sup>, <sup>139</sup>Eu, 9/2−#
β<sup>+</sup>, p?, <sup>138</sup>Sm
<sup>139m</sup>Gd, 250(150)# keV, 4.8(9) s, β<sup>+</sup>, <sup>139</sup>Eu, 1/2+#
β<sup>+</sup>, p?, <sup>138</sup>Sm
<sup>140</sup>Gd, 64, 76, 139.933674(30), 15.8(4) s, β<sup>+</sup> (67(8)%), <sup>140</sup>Eu, 0+
ЕЗ (33(8)%)
<sup>141</sup>Gd, 64, 77, 140.932126(21), 14(4) s, β<sup>+</sup> (99.97%), <sup>141</sup>Eu, (1/2+)
β<sup>+</sup>, p (0.03%), <sup>140</sup>Sm
<sup>141m</sup>Gd, 377.76(9) keV, 24.5(5) s, β<sup>+</sup> (89%), <sup>141</sup>Eu, (11/2−)
ИП (11%), <sup>141</sup>Gd
<sup>142</sup>Gd, 64, 78, 141.928116(30), 70.2(6) s, ЕЗ (52(5)%), <sup>142</sup>Eu, 0+
β<sup>+</sup> (48(5)%)
<sup>143</sup>Gd, 64, 79, 142.92675(22), 39(2) s, β<sup>+</sup>, <sup>143</sup>Eu, 1/2+
β<sup>+</sup>, p?, <sup>142</sup>Sm
β<sup>+</sup>, α?, <sup>139</sup>Pm
<sup>143m</sup>Gd, 152.6(5) keV, 110.0(14) s, β<sup>+</sup>, <sup>143</sup>Eu, 11/2−
β<sup>+</sup>, p?, <sup>142</sup>Sm
β<sup>+</sup>, α?, <sup>139</sup>Pm
<sup>144</sup>Gd, 64, 80, 143.922963(30), 4.47(6) min, β<sup>+</sup>, <sup>144</sup>Eu, 0+
<sup>144m</sup>Gd, 3433.1(5) keV, 145(30) ns, ИП, <sup>144</sup>Gd, (10+)
<sup>145</sup>Gd, 64, 81, 144.921710(21), 23.0(4) min, β<sup>+</sup>, <sup>145</sup>Eu, 1/2+
<sup>145m</sup>Gd, 749.1(2) keV, 85(3) s, ИП (94.3%), <sup>145</sup>Gd, 11/2−
β<sup>+</sup> (5.7%), <sup>145</sup>Eu
<sup>146</sup>Gd, 64, 82, 145.9183185(44), 48.27(10) d, EC, <sup>146</sup>Eu, 0+
<sup>147</sup>Gd, 64, 83, 146.9191010(20), 38.06(12) h, β<sup>+</sup>, <sup>147</sup>Eu, 7/2−
<sup>147m</sup>Gd, 8587.8(5) keV, 510(20) ns, ИП, <sup>147</sup>Gd, 49/2+
<sup>148</sup>Gd, 64, 84, 147.9181214(16), 86.9(39) y, α, <sup>144</sup>Sm, 0+
<sup>149</sup>Gd, 64, 85, 148.9193477(36), 9.28(10) d, β<sup>+</sup>, <sup>149</sup>Eu, 7/2−
α (4.3×10<sup>−4</sup>%), <sup>145</sup>Sm
<sup>150</sup>Gd, 64, 86, 149.9186639(65), 1.79(8)×10<sup>6</sup> y, α, <sup>146</sup>Sm, 0+
<sup>151</sup>Gd, 64, 87, 150.9203549(32), 123.9(10) d, EC, ''<sup>151</sup>Eu'', 7/2−
α (1.1×10<sup>−6</sup>%), ''<sup>147</sup>Sm''<sup>152</sup>Gd, 64, 88, 151.9197984(11), 1.08(8)×10<sup>14</sup> y, α, ''<sup>148</sup>Sm'', 0+, 0.0020(1)
<sup>153</sup>Gd, 64, 89, 152.9217569(11), 240.6(7) d, EC, <sup>153</sup>Eu, 3/2−
<sup>153m1</sup>Gd, 95.1737(8) keV, 3.5(4) μs, ИП, <sup>153</sup>Gd, 9/2+
<sup>153m2</sup>Gd, 171.188(4) keV, 76.0(14) μs, ИП, <sup>153</sup>Gd, (11/2−)
<sup>154</sup>Gd, 64, 90, 153.9208730(11), Набљудувачки стабилен, 0+, 0.0218(2)
<sup>155</sup>Gd, 64, 91, 154.9226294(11), Набљудувачки стабилен, 3/2−, 0.1480(9)
<sup>155m</sup>Gd, 121.10(19) keV, 31.97(27) ms, ИП, <sup>155</sup>Gd, 11/2−
<sup>156</sup>Gd, 64, 92, 155.9221301(11), Стабилен, 0+, 0.2047(3)
<sup>156m</sup>Gd, 2137.60(5) keV, 1.3(1) μs, ИП, <sup>156</sup>Gd, 7-
<sup>157</sup>Gd, 64, 93, 156.9239674(10), Стабилен, 3/2−, 0.1565(4)
<sup>157m1</sup>Gd, 63.916(5) keV, 460(40) ns, ИП, <sup>157</sup>Gd, 5/2+
<sup>157m2</sup>Gd, 426.539(23) keV, 18.5(23) μs, ИП, <sup>157</sup>Gd, 11/2−
<sup>158</sup>Gd, 64, 94, 157.9241112(10), Стабилен, 0+, 0.2484(8)
<sup>159</sup>Gd, 64, 95, 158.9263958(11), 18.479(4) h, β<sup>−</sup>, <sup>159</sup>Tb, 3/2−
<sup>160</sup>Gd, 64, 96, 159.9270612(12), Набљудувачки стабилен, 0+, 0.2186(3)
<sup>161</sup>Gd, 64, 97, 160.9296763(16), 3.646(3) min, β<sup>−</sup>, <sup>161</sup>Tb, 5/2−
<sup>162</sup>Gd, 64, 98, 161.9309918(43), 8.4(2) min, β<sup>−</sup>, <sup>162</sup>Tb, 0+
<sup>163</sup>Gd, 64, 99, 162.93409664(86), 68(3) s, β<sup>−</sup>, <sup>163</sup>Tb, 7/2+
<sup>163m</sup>Gd, 138.22(20) keV, 23.5(10) s, ИП?, <sup>163</sup>Gd, 1/2−
β<sup>−</sup>, <sup>163</sup>Tb
<sup>164</sup>Gd, 64, 100, 163.9359162(11), 45(3) s, β<sup>−</sup>, <sup>164</sup>Tb, 0+
<sup>164m</sup>Gd, 1095.8(4) keV, 589(18) ns, ИП, <sup>164</sup>Gd, (4−)
<sup>165</sup>Gd, 64, 101, 164.9393171(14), 11.6(10) s, β<sup>−</sup>, <sup>165</sup>Tb, 1/2−#
<sup>166</sup>Gd, 64, 102, 165.9416304(17), 5.1(8) s, β<sup>−</sup>, <sup>166</sup>Tb, 0+
<sup>166m</sup>Gd, 1601.5(11) keV, 950(60) ns, ИП, <sup>166</sup>Gd, (6−)
<sup>167</sup>Gd, 64, 103, 166.9454900(56), 4.2(3) s, β<sup>−</sup>, <sup>167</sup>Tb, 5/2−#
<sup>168</sup>Gd, 64, 104, 167.94831(32)#, 3.03(16) s, β<sup>−</sup>, <sup>168</sup>Tb, 0+
<sup>169</sup>Gd, 64, 105, 168.95288(43)#, 750(210) ms, β<sup>−</sup>, <sup>169</sup>Tb, 7/2−#
β<sup>−</sup>, n? (<0.7%)<ref, <sup>168</sup>Tb
<sup>170</sup>Gd, 64, 106, 169.95615(54)#, <ref, β<sup>−</sup>, <sup>170</sup>Tb, 0+
β<sup>−</sup>, n? (<3%)<ref, <sup>169</sup>Tb
<sup>171</sup>Gd, 64, 107, 170.96113(54)#, <ref, β<sup>−</sup>, <sup>171</sup>Tb, 9/2+#
β<sup>−</sup>, n? (<10%)<ref, <sup>170</sup>Tb
<sup>172</sup>Gd, 64, 108, 171.96461(32)#, <ref, β<sup>−</sup>, <sup>172</sup>Tb, 0+#
β<sup>−</sup>, n? (<50%)<ref, <sup>171</sup>Tb
2 Гадолиниум-148
Со полураспад од само преку алфа распаѓање, гадолиниум-148 би бил идеален за радиоизотопски термоелектрични генератори (РТГ). Сепак, гадолиниум-148 не може економски да се синтетизира во доволни количини за напојување на РТГ.
3 Гадолиниум-153
Гадолиниум-153 има полураспад од и емитува гама зрачење со силни врвови на 41 keV и 102 keV. Се употребува како извор на гама зраци за рендгенска апсорптиометрија и флуоресценција, за мерачи на густина на коските за скрининг на остеопороза и за радиометриско профилирање во преносливиот систем за рендгенска слика Lixiscope, исто така познат како Lixi Profiler. Во јадрената медицина, тој служи за калибрирање на опремата потребна како системи за компјутерска томографија со емисија со еден фотон (SPECT) за да се направат рендгенски зраци. Тоа осигурува дека машините работат правилно за да создадат слики од распространетоста на радиоизотопи во пациентот. Овој изотоп се произведува во јадрен реактор од европиум или збогатен гадолиниум. Исто така, може да открие губење на калциум во коските на колкот и грбот, што овозможува можност за дијагностицирање на остеопороза.