Изотопи на прометиумот

Прометиумот (<sub>61</sub>Pm) — вештачки елемент, освен во трагови како производ на спонтано цепење од <sub>238</sub>U и <sup>235</sup>U и алфа-распад од <sub>151</sub>Eu, и затоа не може да се даде стандардна атомска тежина. Како и сите вештачки елементи, тој нема стабилни изотопи. За прв пат е синтетизиран во 1945 година.
Карактеризирани се 41 радиоизотопи, од кои најстабилни се <sup>145</sup>Pm со полураспад од 17,7 години, <sup>146</sup>Pm со полураспад од 5,53 години и <sup>147</sup>Pm со полураспад од 2,6234 години. Сите преостанати радиоактивни изотопи имаат полураспад помал од 365 дена, а поголемиот дел од нив имаат полураспад помал од 30 секунди. Овој елемент има и 18 мета состојби со најстабилни <sup>148m</sup>Pm (t<sub>1/2</sub> 41,29 дена), <sup>152m2</sup> Pm (t<sub>1/2</sub> 13,8 минути) и <sup>152m</sup>Pm (t<sub>1/2</sub> 7,52 минути).
Изотопите на прометиум се движат по маса од 126 до 166. Примарниот режим на распаѓање за <sup>146</sup>Pm и полесни изотопи е електронски зафат, а примарниот режим за потешки изотопи е бета-распад. Примарните распадни производи пред <sup>146</sup>Pm се изотопи на неодимиумот, а примарните производи потоа се изотопи на самариумот.
1 Список на изотопи
<sup>128</sup>Pm, 61, 67, 127.94823(32)#, 1.0(3) s, β<sup>+</sup> (?%), <sup>128</sup>Nd, 4+#
β<sup>+</sup>, п (?%), <sup>127</sup>Pr
<sup>129</sup>Pm, 61, 68, 128.94291(32)#, 2.4(9) s, β<sup>+</sup>, <sup>129</sup>Nd, 5/2+#
<sup>130</sup>Pm, 61, 69, 129.94045(22)#, 2.6(2) s, β<sup>+</sup> (?%), <sup>130</sup>Nd, (5+, 6+, 4+)
β<sup>+</sup>, p (?%), <sup>129</sup>Pr
<sup>131</sup>Pm, 61, 70, 130.93583(22)#, 6.3(8) s, β<sup>+</sup>, <sup>131</sup>Nd, (11/2−)
<sup>132</sup>Pm, 61, 71, 131.93384(16)#, 6.2(6) s, β<sup>+</sup>, <sup>132</sup>Nd, (3+)
β<sup>+</sup>, p (5×10<sup>−5</sup>%), <sup>131</sup>Pr
<sup>133</sup>Pm, 61, 72, 132.929782(54), 13.5(21) s, β<sup>+</sup>, <sup>133</sup>Nd, (3/2+)
<sup>133m</sup>Pm, 129.7(7) keV, 8# s, (11/2−)
<sup>134</sup>Pm, 61, 73, 133.928326(45), 22(1) s, β<sup>+</sup>, <sup>134</sup>Nd, (5+)
<sup>134m1</sup>Pm, 50(50)# keV, ~5 s, β<sup>+</sup>, <sup>134</sup>Nd, (2+)
<sup>134m2</sup>Pm, 120(50)# keV, 20(1) μs, ИП, <sup>134</sup>Pm, (7−)
<sup>135</sup>Pm, 61, 74, 134.924785(89), 49(3) s, β<sup>+</sup>, <sup>135</sup>Nd, (3/2+, 5/2+)
<sup>135m</sup>Pm, 240(100)# keV, 40(3) s, β<sup>+</sup>, <sup>135</sup>Nd, (11/2−)
<sup>136</sup>Pm, 61, 75, 135.923596(74), 107(6) s, β<sup>+</sup>, <sup>136</sup>Nd, 7+#
<sup>136m1</sup>Pm, 100(120) keV, 90(35) s, β<sup>+</sup>, <sup>136</sup>Nd, 2+#
<sup>136m2</sup>Pm, 42.7(2) keV, 1.5(1) μs, ИП, <sup>136</sup>Pm, 7−#
<sup>137</sup>Pm, 61, 76, 136.920480(14), 2# min, 5/2−#
<sup>137m</sup>Pm, 160(50) keV, 2.4(1) min, β<sup>+</sup>, <sup>137</sup>Nd, 11/2−
<sup>138</sup>Pm, 61, 77, 137.919576(12), 3.24(5) min, β<sup>+</sup>, <sup>138</sup>Nd, 3−#
<sup>139</sup>Pm, 61, 78, 138.916799(15), 4.15(5) min, β<sup>+</sup>, <sup>139</sup>Nd, (5/2)+
<sup>139m</sup>Pm, 188.7(3) keV, 180(20) ms, ИП, <sup>139</sup>Pm, (11/2)−
<sup>140</sup>Pm, 61, 79, 139.916036(26), 9.2(2) s, β<sup>+</sup>, <sup>140</sup>Nd, 1+
<sup>140m</sup>Pm, 429(28) keV, 5.95(5) min, β<sup>+</sup>, <sup>140</sup>Nd, 8−
<sup>141</sup>Pm, 61, 80, 140.913555(15), 20.90(5) min, β<sup>+</sup>, <sup>141</sup>Nd, 5/2+
<sup>141m1</sup>Pm, 628.62(7) keV, 630(20) ns, ИП, <sup>141</sup>Pm, 11/2−
<sup>141m2</sup>Pm, 2530.75(17) keV, >2 μs, ИП, <sup>141</sup>Pm, (23/2+)
<sup>142</sup>Pm, 61, 81, 141.912891(25), 40.5(5) s, β<sup>+</sup> (77.1%), <sup>142</sup>Nd, 1+
ЕЗ (22.9%)
<sup>142m1</sup>Pm, 883.17(16) keV, 2.0(2) ms, ИП, <sup>142</sup>Pm, (8)−
<sup>142m2</sup>Pm, 2828.7(6) keV, 67(5) μs, ИП, <sup>142</sup>Pm, (13−)
<sup>143</sup>Pm, 61, 82, 142.9109381(32), 265(7) d, ЕЗ, <sup>143</sup>Nd, 5/2+
β<sup>+</sup> (<5.7×10<sup>−6</sup>%)
<sup>144</sup>Pm, 61, 83, 143.9125962(31), 363(14) d, EC, ''<sup>144</sup>Nd'', 5−
β<sup>+</sup> (<8×10<sup>−5</sup>%)
<sup>144m1</sup>Pm, 840.90(5) keV, 780(200) ns, ИП, <sup>144</sup>Pm, (9)+
<sup>144m2</sup>Pm, 8595.8(22) keV, ~2.7 μs, ИП, <sup>144</sup>Pm, (27+)
<sup>145</sup>Pm, 61, 84, 144.9127557(30), 17.7(4) y, EC, <sup>145</sup>Nd, 5/2+
α (2.8×10<sup>−7</sup>%), <sup>141</sup>Pr
<sup>146</sup>Pm, 61, 85, 145.9147022(46), 5.53(5) y, ЕЗ (66.0%), <sup>146</sup>Nd, 3−
β<sup>−</sup> (34.0%), <sup>146</sup>Sm
<sup>147</sup>Pm, 61, 86, 146.9151449(14), 2.6234(2) y, β<sup>−</sup>, ''<sup>147</sup>Sm'', 7/2+, Траги<sup>148</sup>Pm, 61, 87, 147.9174811(61), 5.368(7) d, β<sup>−</sup>, ''<sup>148</sup>Sm'', 1−
<sup>148m</sup>Pm, 137.9(3) keV, 41.29(11) d, β<sup>−</sup> (95.8%), ''<sup>148</sup>Sm'', 5−, 6−
ИП (4.2%), <sup>148</sup>Pm
<sup>149</sup>Pm, 61, 88, 148.9183415(23), 53.08(5) h, β<sup>−</sup>, <sup>149</sup>Sm, 7/2+
<sup>149m</sup>Pm, 240.214(7) keV, 35(3) μs, ИП, <sup>149</sup>Pm, 11/2−
<sup>150</sup>Pm, 61, 89, 149.920990(22), 2.698(15) h, β<sup>−</sup>, <sup>150</sup>Sm, (1−)
<sup>151</sup>Pm, 61, 90, 150.9212166(49), 28.40(4) h, β<sup>−</sup>, <sup>151</sup>Sm, 5/2+
<sup>152</sup>Pm, 61, 91, 151.923505(28), 4.12(8) min, β<sup>−</sup>, <sup>152</sup>Sm, 1+
<sup>152m</sup>Pm, 140(90) keV, 7.52(8) min, β<sup>−</sup>, <sup>152</sup>Sm, 4(−)
<sup>153</sup>Pm, 61, 92, 152.9241563(97), 5.25(2) min, β<sup>−</sup>, <sup>153</sup>Sm, 5/2−
<sup>154</sup>Pm, 61, 93, 153.926713(27), 2.68(7) min, β<sup>−</sup>, <sup>154</sup>Sm, (4+)
<sup>154m</sup>Pm, −230(50) keV, 1.73(10) min, β<sup>−</sup>, <sup>154</sup>Sm, (1−)
<sup>155</sup>Pm, 61, 94, 154.9281370(51), 41.5(2) s, β<sup>−</sup>, <sup>155</sup>Sm, (5/2−)
<sup>156</sup>Pm, 61, 95, 155.9311141(13), 27.4(5) s, β<sup>−</sup>, <sup>156</sup>Sm, 4+
<sup>156m</sup>Pm, 150.30(10) keV, 2.3(20) s, ИП (98%), <sup>156</sup>Pm, 1+#
β<sup>−</sup> (2%), <sup>156</sup>Sm
<sup>157</sup>Pm, 61, 96, 156.9331213(75), 10.56(10) s, β<sup>−</sup>, <sup>157</sup>Sm, (5/2−)
<sup>158</sup>Pm, 61, 97, 157.93654695(95), 4.8(5) s, β<sup>−</sup>, <sup>158</sup>Sm, (0+,1+)#
<sup>158m</sup>Pm, 150(50)# keV, >16 μs, ИП, <sup>158</sup>Pm, 5+#
<sup>159</sup>Pm, 61, 98, 158.939286(11), <ref, β<sup>−</sup>, <sup>159</sup>Sm, (5/2−)
<sup>159m</sup>Pm, 1465.0(5) keV, 4.42(17) μs, ИП, <sup>159</sup>Pm, 17/2+#
β<sup>−</sup>, n (<0.6%)<ref, <sup>158</sup>Sm
<sup>160</sup>Pm, 61, 99, 159.9432153(22), <ref, β<sup>−</sup>, <sup>160</sup>Sm, 6−#
β<sup>−</sup>, n (<0.1%)<ref, <sup>159</sup>Sm
<sup>160m</sup>Pm, 191(11) keV, >700 ms, 1−#
<sup>161</sup>Pm, 61, 100, 160.9462298(97), <ref, β<sup>−</sup> (98.91%), <sup>161</sup>Sm, (5/2−)
β<sup>−</sup>, n (1.09%)<ref, <sup>160</sup>Sm
<sup>161m</sup>Pm, 965.9(9) keV, 890(90) ns, ИП, <sup>161</sup>Pm, (13/2+)
<sup>162</sup>Pm, 61, 101, 161.95057(32)#, <ref, β<sup>−</sup> (98.21%), <sup>162</sup>Sm, 2+#
β<sup>−</sup>, n (1.79%)<ref, <sup>161</sup>Sm
<sup>163</sup>Pm, 61, 102, 162.95388(43)#, <ref, β<sup>−</sup> (95%), <sup>163</sup>Sm, 5/2−#
β<sup>−</sup>, n (5.00%)<ref, <sup>162</sup>Sm
<sup>164</sup>Pm, 61, 103, 163.95882(43)#, <ref, β<sup>−</sup> (93.82%), <sup>164</sup>Sm, 5−#
β<sup>−</sup>, n (6.18%)<ref, <sup>163</sup>Sm
<sup>165</sup>Pm, 61, 104, 164.96278(54)#, <ref, β<sup>−</sup> (86.74%), <sup>165</sup>Sm, 5/2−#
β<sup>−</sup>, n (13.26%)<ref, <sup>164</sup>Sm
<sup>166</sup>Pm, 61, 105, <ref, β<sup>−</sup>, <sup>166</sup>Sm
β<sup>−</sup>, n (<52%)<ref, <sup>165</sup>Sm
2 Стабилност на изотопи на прометиум
Прометиумот е еден од двата елементи од првите 82 елементи кој нема стабилни изотопи. Ова е ефект кој ретко се појавува на полуемпириската масена формула. Имено, прометиумот нема никакви бета-стабилни изотопи, како и за секој масен број, енергетски поволно е изотоп на прометиум да претрпи емисија на позитрон или бета-распаѓање, односно да формира изотоп на неодимиум или самариум кој има поголема енергија на врзување по нуклеон. Другиот елемент за кој се случува ова е техниум (''Z'' = 43).
3 Прометиум-147
Прометиум-147 има полураспад од 2,62 години и е производ на цепење произведен во јадрени реактори преку бета распаѓање од неодимиум -147. Изотопите <sup>142</sup>Nd, <sup>143</sup>Nd, <sup>144</sup>Nd, <sup>145</sup>Nd, <sup>146</sup>Nd, <sup>148</sup>Nd и <sup>150</sup>Nd се сите стабилни во однос на бета распаѓањето, така што изотопите на прометиум со тие маси не можат да се произведат со бета распаѓање и затоа производите може директно да се произведат заедно, а не само значајни ланци на бета-распаѓање). <sup>149</sup>Pm и <sup>151</sup>Pm имаат полураспад од само 53,08 и 28,40 часа, така што не се наоѓаат во потрошеното јадрено гориво кое се ладило со месеци или години. Природно се наоѓа главно од спонтано цепење на ураниум-238 и поретко од алфа распаѓање на европиум-151.
Прометиум-147 се употребува како извор на бета честички и гориво за радиоизотопски термоелектричен генератор (RTG); неговата густина на моќност е околу 2 вати по грам. Измешан со фосфор, се користел за осветлување на врвовите на електричните прекинувачи на Apollo Lunar Module и насликани на контролните панели на Lunar Roving Vehicle.