主要的銪同位素
同位素
衰變
丰度
半衰期 (t 1/2 )
方式
能量 (MeV )
產物
150 Eu
人造
36.9 年
β+
1.237
150 Sm
151 Eu
47.81%
4.6×1018 年
α
1.964
147 Pm
152 Eu
人造
13.517 年
ε
1.874
152 Sm
β−
1.819
152 Gd
β+
0.852
152 Sm
153 Eu
52.19%
穩定 ,帶90粒中子
154 Eu
人造
8.592 年
β−
1.968
154 Gd
ε
0.717
154 Sm
155 Eu
人造
4.742 年
β−
0.252
155 Gd
標準原子質量 (A r, 標準 )
銪 (原子量 :151.964(1))的同位素 ,其中有1個同位素是在觀測上穩定 的。
自然形成的銪元素由兩種同位素 組成:151 Eu和153 Eu,後者的豐度 為52.2%,比前者稍高。153 Eu是穩定同位素,但151 Eu則會進行α衰變 ,半衰期 為7018500000000000000♠ 5+11 −3 × 1018 年 ,[ 2] 即在1公斤自然銪樣本中大約每2分鐘發生一次α衰變事件。這一數值與理論預測值吻合。除了自然的放射性同位素 151 Eu以外,已知的人造放射性同位素共有35種,其中最穩定的有150 Eu(半衰期為36.9年)、152 Eu(13.516年)和154 Eu(8.593年)。所有剩餘的放射性同位素半衰期都在4.7612年以下,且大部份小於12.2秒。銪共有8種亞穩態 ,最穩定的有150m Eu(半衰期為12.8小時)、152m1 Eu(9.3116小時)和152m2 Eu(96分鐘)。[ 3]
概述
質量比153 Eu低的同位素衰變模式主要是電子捕獲 ,並一般產生釤 的同位素;質量更高的則主要進行β− 衰變 ,並一般產生釓 的同位素。[ 3]
熱中子捕獲截面
同位素
151 Eu
152 Eu
153 Eu
154 Eu
155 Eu
產量
~10
低
1580
>2.5
330
靶恩
5900
12800
312
1340
3950
銪是某些核裂變反應的產物,但銪同位素質量較高,其裂變產物產量很低。
和其他鑭系元素一樣,銪的許多同位素,特別是奇數質量數 和低中子數 的同位素(如152 Eu),擁有很高的中子捕獲截面 ,通常可以作為中子毒物 。
銪-151
釤-151經β衰變後會產生151 Eu,但由於半衰期長,吸收中子的平均時間短,所以大部份151 Sm最終會變為152 Sm。
銪-152 和 銪-154
152 Eu(半衰期為13.516年)和154 Eu(8.593年)不能作為β衰變產物,因為152 Sm和154 Sm都沒有放射性。154 Eu和134 Cs 是僅有的兩個裂變產量高於百萬分之2.5的長壽命受屏蔽核素 。[ 4] 對153 Eu進行中子活化 ,可以產生更大量的154 Eu,但其中大部份會再轉化為155 Eu。
對於鈾-235 和熱中子 ,155 Eu(半衰期為4.7612年)的裂變產量為百萬分之330,其大部份會在燃料燃耗結束時嬗變成無放射性、無吸收性的釓 -156。
整體來說,在輻射危害上,銪比銫-137和鍶 -90弱得多,而作為中子毒物,銪則比釤弱很多。[ 5] [ 6] [ 7] [ 8] [ 9] [ 10] [ 11]
圖表
符號
Z
N
同位素質量(u )[ n 1] [ n 2]
半衰期 [ n 1] [ n 2] [ n 3]
衰變 方式 [ 12]
衰變 產物 [ n 4] [ n 5]
原子核 自旋 [ n 1]
相對豐度 (莫耳 分率)[ 13] [ n 2]
激發能量[ n 1] [ n 2]
130 Eu
63
67
129.96357(54)#
1.1(5) ms [0.9(+5-3) ms]
2+#
131 Eu
63
68
130.95775(43)#
17.8(19) ms
3/2+
132 Eu
63
69
131.95437(43)#
100# ms
β+
132 Sm
p
131 Sm
133 Eu
63
70
132.94924(32)#
200# ms
β+
133 Sm
11/2-#
134 Eu
63
71
133.94651(21)#
0.5(2) s
β+
134 Sm
β+ , p (不常見)
133 Pm
135 Eu
63
72
134.94182(32)#
1.5(2) s
β+
135 Sm
11/2-#
β+ , p
134 Pm
136 Eu
63
73
135.93960(21)#
3.3(3) s
β+ (99.91%)
136 Sm
(7+)
β+ , p (.09%)
135 Pm
136m Eu
0(500)# keV
3.8(3) s
β+ (99.91%)
136 Sm
(3+)
β+ , p (.09%)
135 Pm
137 Eu
63
74
136.93557(21)#
8.4(5) s
β+
137 Sm
11/2-#
138 Eu
63
75
137.93371(3)
12.1(6) s
β+
138 Sm
(6-)
139 Eu
63
76
138.929792(14)
17.9(6) s
β+
139 Sm
(11/2)-
140 Eu
63
77
139.92809(6)
1.51(2) s
β+
140 Sm
1+
140m Eu
210(15) keV
125(2) ms
IT (99%)
140 Eu
5-#
β+ (1%)
140 Sm
141 Eu
63
78
140.924931(14)
40.7(7) s
β+
141 Sm
5/2+
141m Eu
96.45(7) keV
2.7(3) s
IT (86%)
141 Eu
11/2-
β+ (14%)
141 Sm
142 Eu
63
79
141.92343(3)
2.36(10) s
β+
142 Sm
1+
142m Eu
460(30) keV
1.223(8) min
β+
142 Sm
8-
143 Eu
63
80
142.920298(12)
2.59(2) min
β+
143 Sm
5/2+
143m Eu
389.51(4) keV
50.0(5) µs
11/2-
144 Eu
63
81
143.918817(12)
10.2(1) s
β+
144 Sm
1+
144m Eu
1127.6(6) keV
1.0(1) µs
(8-)
145 Eu
63
82
144.916265(4)
5.93(4) d
β+
145 Sm
5/2+
145m Eu
716.0(3) keV
490 ns
11/2-
146 Eu
63
83
145.917206(7)
4.61(3) d
β+
146 Sm
4-
146m Eu
666.37(16) keV
235(3) µs
9+
147 Eu
63
84
146.916746(3)
24.1(6) d
β+ (99.99%)
147 Sm
5/2+
α (.0022%)
143 Pm
148 Eu
63
85
147.918086(11)
54.5(5) d
β+ (100%)
148 Sm
5-
α (9.39×10−7 %)
144 Pm
149 Eu
63
86
148.917931(5)
93.1(4) d
ε
149 Sm
5/2+
150 Eu
63
87
149.919702(7)
36.9(9) a
β+
150 Sm
5(-)
150m Eu
42.1(5) keV
12.8(1) h
β− (89%)
150 Gd
0-
β+ (11%)
150 Sm
IT (5×10−8 %)
150 Eu
151 Eu[ n 6]
63
88
150.9198502(26)
4.62×1018 a
α
147 Pm
5/2+
0.4781(6)
151m Eu
196.245(10) keV
58.9(5) µs
11/2-
152 Eu
63
89
151.9217445(26)
13.537(6) a
ε (72.09%), β+ (0.027%)
152 Sm
3-
β− (27.9%)
152 Gd
152m1 Eu
45.5998(4) keV
9.3116(13) h
β− (72%)
152 Gd
0-
β+ (28%)
152 Sm
152m2 Eu
65.2969(4) keV
0.94(8) µs
1-
152m3 Eu
78.2331(4) keV
165(10) ns
1+
152m4 Eu
89.8496(4) keV
384(10) ns
4+
152m5 Eu
147.86(10) keV
96(1) min
8-
153 Eu[ n 7]
63
90
152.9212303(26)
觀測上穩定 [ n 8]
5/2+
0.5219(6)
154 Eu[ n 7]
63
91
153.9229792(26)
8.593(4) a
β− (99.98%)
154 Gd
3-
ε (.02%)
154 Sm
154m1 Eu
145.3(3) keV
46.3(4) min
IT
154 Eu
(8-)
154m2 Eu
68.1702(4) keV
2.2(1) µs
2+
155 Eu[ n 7]
63
92
154.9228933(27)
4.7611(13) a
β−
155 Gd
5/2+
156 Eu[ n 7]
63
93
155.924752(6)
15.19(8) d
β−
156 Gd
0+
157 Eu
63
94
156.925424(6)
15.18(3) h
β−
157 Gd
5/2+
158 Eu
63
95
157.92785(8)
45.9(2) min
β−
158 Gd
(1-)
159 Eu
63
96
158.929089(8)
18.1(1) min
β−
159 Gd
5/2+
160 Eu
63
97
159.93197(22)#
38(4) s
β−
160 Gd
1(-)
161 Eu
63
98
160.93368(32)#
26(3) s
β−
161 Gd
5/2+#
162 Eu
63
99
161.93704(32)#
10.6(10) s
β−
162 Gd
163 Eu
63
100
162.93921(54)#
6# s
β−
163 Gd
5/2+#
164 Eu
63
101
163.94299(64)#
2# s
β−
164 Gd
165 Eu
63
102
164.94572(75)#
1# s
β−
165 Gd
5/2+#
166 Eu
63
103
165.94997(86)#
400# ms
β−
166 Gd
167 Eu
63
104
166.95321(86)#
200# ms
β−
167 Gd
5/2+#
^ 1.0 1.1 1.2 1.3 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,僅為理論推測。
^ 2.0 2.1 2.2 2.3 用括號括起來的數據代表不確定性。
^ 半衰期超过5亿年的同位素以粗體 表示。
^ 穩定 的衰變產物以粗體 表示。
^ 半衰期超过5亿年的衰变产物以粗斜体 表示。
^ 原始 放射性核素
^ 7.0 7.1 7.2 7.3 裂变产物
^ 被认为会α衰变 成149 Pm
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穩定9個
穩定6個
穩定5個
穩定4個
穩定3個
穩定2個
穩定1個
1億年〜
1万年〜
10年〜
100日〜
1日〜
1時〜
10分〜
1分〜
10秒〜
1秒〜
不到1秒
幻數
穩定9個
穩定6個
穩定5個
穩定4個
穩定3個
穩定2個
穩定1個
1億年〜
1万年〜
10年〜
100日〜
1日〜
1時〜
10分〜
1分〜
10秒〜
1秒〜
不到1秒
幻數