ガドリニウムの同位体

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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は二度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[1]、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[編集]

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[1]] 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[編集]

  1. ^ a b F. A. Danevich et al., Quest for double beta decay of 160Gd and Ce isotopes. Nucl. Phys. A 694(2001)375.

参考文献[編集]