Изотопы прометия

Основные изотопы прометия ( ₆₁ Pm)

Изотоп			Разлагаться
	избыток	период полураспада ( т _1/2 )	Режим	продукт
¹⁴⁵ вечера	след	17,7 года	ε	¹⁴⁵ Nd
¹⁴⁶ вечера	син	5.53 года	ε	¹⁴⁶ Nd
¹⁴⁶ вечера	син	5.53 года	β ^-	¹⁴⁶ см
¹⁴⁷ вечера	след	2.6234 года	β ^-	¹⁴⁷ см

Прометий ( ₆₁ мкм) представляет собой искусственный элемент , за исключением того, в следовых количествах , как продукт спонтанного деления из ²³⁸ U и ²³⁵ U и альфа - распад ¹⁵¹ Eu , и , таким образом, стандартный атомный вес не может быть дан. Как и все искусственные элементы, в нем нет стабильных изотопов . Впервые он был синтезирован в 1945 году.

Было охарактеризовано тридцать восемь радиоизотопов , из которых наиболее стабильными являются ¹⁴⁵ Pm с периодом полураспада 17,7 года, ¹⁴⁶ Pm с периодом полураспада 5,53 года и ¹⁴⁷ Pm с периодом полураспада 2,6234 года. Все оставшиеся радиоактивные изотопы имеют период полураспада менее 365 дней, а у большинства из них период полураспада менее 30 секунд. Этот элемент также имеет 18 мета-состояний, наиболее стабильными из которых являются ^148m Pm (t _1/2 41,29 дня), ^152m2 Pm (t _1/2 13,8 минут) и ^152m Pm (t _1/2 7,52 минуты).

Изотопы прометия имеют атомный вес от 125,95752 ед. ( ¹²⁶ мкм) до 162,95368 ед. ( ¹⁶³ мкм ). Первичная мода распада для ¹⁴⁶ Pm и более легких изотопов - это захват электронов , а первичная мода для более тяжелых изотопов - бета-распад . Первичные продукты распада до ¹⁴⁶ мкм представляют собой изотопы неодима , а первичные продукты после этого - изотопы самария .

Список изотопов [ править ]

Нуклид ^{[n 1]}	Z	N	Изотопная масса ( Да ) ^{[n 2]}^{[n 3]}	Период полураспада ^{[n 4]}	Режим распада ^{[n 5]}	Дочерний изотоп ^{[n 6]}^{[n 7]}	Спин и четность ^{[n 8]}^{[n 4]}	Изотопное изобилие
Нуклид ^{[n 1]}	Энергия возбуждения ^{[n 4]}			Период полураспада ^{[n 4]}	Режим распада ^{[n 5]}	Дочерний изотоп ^{[n 6]}^{[n 7]}	Спин и четность ^{[n 8]}^{[n 4]}	Изотопное изобилие
¹²⁶ вечера	61	65	125.95752 (54) #	0,5 # с
¹²⁷ вечера	61	66	126.95163 (64) #	1 # с			5/2 + #
¹²⁸ вечера	61	67	127.94842 (43) #	1.0 (3) с	β +	¹²⁸ Nd	6 + #
¹²⁸ вечера	61	67	127.94842 (43) #	1.0 (3) с	п	¹²⁷ Nd	6 + #
¹²⁹ вечера	61	68	128.94316 (43) #	3 # с [> 200 нс]	β ⁺	¹²⁹ Nd	5/2 + #
¹³⁰ вечера	61	69	129.94045 (32) #	2,6 (2) с	β ⁺	¹³⁰ Nd	(5+, 6+, 4+)
¹³⁰ вечера	61	69	129.94045 (32) #	2,6 (2) с	β ⁺ , p (редко)	¹²⁹ Pr	(5+, 6+, 4+)
¹³¹ вечера	61	70	130.93587 (21) #	6,3 (8) с	β ⁺ , p	¹³⁰ Pr	5/2 + #
¹³¹ вечера	61	70	130.93587 (21) #	6,3 (8) с	β ⁺	¹³¹ Nd	5/2 + #
¹³² вечера	61	71	131.93375 (21) #	6,2 (6) с	β ⁺	¹³² Nd	(3+)
¹³² вечера	61	71	131.93375 (21) #	6,2 (6) с	β ⁺ , p (5 × 10 ⁻⁵ %)	¹³¹ Пр	(3+)
¹³³ вечера	61	72	132.92978 (5)	15 (3) с	β ⁺	¹³³ Nd	(3/2 +)
^133m Pm	130,4 (10) кэВ			10 # с	β ⁺	¹³³ Nd	(11 / 2-)
^133m Pm	130,4 (10) кэВ			10 # с	ЭТО	¹³³ вечера	(11 / 2-)
¹³⁴ вечера	61	73	133.92835 (6)	22 (1) с	β ⁺	¹³⁴ Nd	(5+)
^134m Pm	0 (100) # кэВ			~ 5 с	ЭТО	¹³⁴ вечера	(2+)
¹³⁵ вечера	61	74	134.92488 (6)	49 (3) с	β ⁺	¹³⁵ Nd	(5/2 +, 3/2 +)
^135м вечера	50 (100) # кэВ			40 (3) с	β ⁺	¹³⁵ Nd	(11 / 2-)
¹³⁶ вечера	61	75	135.92357 (8)	107 (6) с	β ⁺	¹³⁶ Nd	(5-)
^136м вечера	130 (120) кэВ			47 (2) с	β ⁺	¹³⁶ Nd	(2+)
¹³⁷ вечера	61	76	136.920479 (14)	2 # мин	β ⁺	¹³⁷ Nd	5/2 + #
^137m Pm	150 (50) кэВ			2,4 (1) мин	β ⁺	¹³⁷ Nd	11 / 2−
¹³⁸ вечера	61	77	137.919548 (30)	10 (2) с	β ⁺	¹³⁸ Nd	1 + #
^138m Pm	30 (30) кэВ			3,24 (5) мин	β ⁺	¹³⁸ Nd	5− #
¹³⁹ вечера	61	78	138.916804 (14)	4,15 (5) мин	β ⁺	¹³⁹ Nd	(5/2) +
^139м вечера	188,7 (3) кэВ			180 (20) мс	ИТ (99,83%)	¹³⁹ вечера	(11/2) -
^139м вечера	188,7 (3) кэВ			180 (20) мс	β ⁺ (0,17%)	¹³⁹ Nd	(11/2) -
¹⁴⁰ вечера	61	79	139.91604 (4)	9,2 (2) с	β ⁺	¹⁴⁰ Nd	1+
¹⁴⁰ мин.	420 (40) кэВ			5,95 (5) мин	β ⁺	¹⁴⁰ Nd	8−
¹⁴¹ вечера	61	80	140.913555 (15)	20,90 (5) мин	β ⁺	¹⁴¹ Nd	5/2 +
^141m1 Pm	628,40 (10) кэВ			630 (20) нс			11 / 2−
^141m2 Pm	2530.9 (5) кэВ			> 2 мкс
¹⁴² вечера	61	81 год	141.912874 (27)	40,5 (5) с	β ⁺	¹⁴² Nd	1+
^142m Pm	883,17 (16) кэВ			2,0 (2) мс	ЭТО	¹⁴² вечера	(8) -
¹⁴³ вечера	61	82	142.910933 (4)	265 (7) д	β ⁺	¹⁴³ Nd	5/2 +
¹⁴⁴ вечера	61	83	143.912591 (3)	363 (14) г	β ⁺	¹⁴⁴ Nd	5−
^144m1 Pm	840,90 (5) кэВ			780 (200) нс			(9) +
^144m2 Pm	8595,8 (22) кэВ			~ 2,7 мкс			(27+)
¹⁴⁵ вечера	61	84	144.912749 (3)	17,7 (4) лет	EC	¹⁴⁵ Nd	5/2 +
¹⁴⁵ вечера	61	84	144.912749 (3)	17,7 (4) лет	α (2,8 × 10 ⁻⁷ %)	¹⁴¹ пр	5/2 +
¹⁴⁶ вечера	61	85	145.914696 (5)	5.53 (5) лет	EC (66%)	¹⁴⁶Nd	3−
¹⁴⁶ вечера	61	85	145.914696 (5)	5.53 (5) лет	β⁻ (34%)	¹⁴⁶Sm	3−
¹⁴⁷Pm^{[n 9]}	61	86	146.9151385(26)	2.6234(2) y	β⁻	¹⁴⁷Sm	7/2+	Trace^{[n 10]}
¹⁴⁸Pm	61	87	147.917475(7)	5.368(2) d	β⁻	¹⁴⁸Sm	1−
^148mPm	137.9(3) keV			41.29(11) d	β⁻ (95%)	¹⁴⁸Sm	5−, 6−
^148mPm	137.9(3) keV			41.29(11) d	IT (5%)	¹⁴⁸Pm	5−, 6−
¹⁴⁹Pm^{[n 9]}	61	88	148.918334(4)	53.08(5) h	β⁻	¹⁴⁹Sm	7/2+
^149mPm	240.214(7) keV			35(3) µs			11/2−
¹⁵⁰Pm	61	89	149.920984(22)	2.68(2) h	β⁻	¹⁵⁰Sm	(1−)
¹⁵¹Pm^{[n 9]}	61	90	150.921207(6)	28.40(4) h	β⁻	¹⁵¹Sm	5/2+
¹⁵²Pm	61	91	151.923497(28)	4.12(8) min	β⁻	¹⁵²Sm	1+
^152m1Pm	140(90) keV			7.52(8) min			4−
^152m2Pm	250(150)# keV			13.8(2) min			(8)
¹⁵³Pm	61	92	152.924117(12)	5.25(2) min	β⁻	¹⁵³Sm	5/2−
¹⁵⁴Pm	61	93	153.92646(5)	1.73(10) min	β⁻	¹⁵⁴Sm	(0, 1)
^154mPm	120(120) keV			2.68(7) min	β⁻	¹⁵⁴Sm	(3, 4)
¹⁵⁵Pm	61	94	154.92810(3)	41.5(2) s	β⁻	¹⁵⁵Sm	(5/2−)
¹⁵⁶Pm	61	95	155.93106(4)	26.70(10) s	β⁻	¹⁵⁶Sm	4−
¹⁵⁷Pm	61	96	156.93304(12)	10.56(10) s	β⁻	¹⁵⁷Sm	(5/2−)
¹⁵⁸Pm	61	97	157.93656(14)	4.8(5) s	β⁻	¹⁵⁸Sm
¹⁵⁹Pm	61	98	158.93897(21)#	1.47(15) s	β⁻	¹⁵⁹Sm	5/2−#
¹⁶⁰Pm	61	99	159.94299(32)#	2# s	β⁻	¹⁶⁰Sm
¹⁶¹Pm	61	100	160.94586(54)#	700# ms	β⁻	¹⁶¹Sm	5/2−#
¹⁶²Pm	61	101	161.95029(75)#	500# ms	β⁻	¹⁶²Sm
¹⁶³Pm	61	102	162.95368(86)#	200# ms	β⁻	¹⁶³Sm	5/2−#

^ ^mPm – Excited nuclear isomer.
^ ( ) – Uncertainty (1σ) is given in concise form in parentheses after the corresponding last digits.
^ # – Atomic mass marked #: value and uncertainty derived not from purely experimental data, but at least partly from trends from the Mass Surface (TMS).
^ a b c # – Values marked # are not purely derived from experimental data, but at least partly from trends of neighboring nuclides (TNN).
^ Modes of decay:
EC: Electron capture
IT: Isomeric transition

p: Proton emission
^ Bold italics symbol as daughter – Daughter product is nearly stable.
^ Bold symbol as daughter – Daughter product is stable.
^ ( ) spin value – Indicates spin with weak assignment arguments.
^ a b c Fission product
^ Alpha decay daughter of primordial ¹⁵¹Eu

Stability of promethium isotopes[edit]

Promethium is one of the two elements of the first 82 elements that have no stable isotopes; the other is technetium (Z = 43). This is a rarely occurring effect of the liquid drop model.

Promethium-147[edit]

Promethium-147 has a half-life of 2.62 years, and is a fission product produced in nuclear reactors via beta decay from neodymium-147. The isotopes ¹⁴²Nd, ¹⁴³Nd, ¹⁴⁴Nd, ¹⁴⁵Nd, ¹⁴⁶Nd, ¹⁴⁸Nd, and ¹⁵⁰Nd are either stable or nearly so, so the isotopes of promethium with those masses cannot be produced by beta decay and therefore are not fission products in significant quantities. ¹⁴⁹Pm and ¹⁵¹Pm have half-lives of only 53.08 and 28.40 hours, so are not found in spent nuclear fuel that has been cooled for months or years.

Promethium-147 is used as a beta particle source and a radioisotope thermoelectric generator (RTG) fuel; its power density is about 2 watts per gram. Mixed with a phosphor, it was used to illuminate Apollo Lunar Module electrical switch tips and painted on control panels of the Lunar Roving Vehicle.^[1]

References[edit]

^ "Apollo Experience Report - Protection Against Radiation" (PDF). NASA. Archived from the original (PDF) on 14 November 2014. Retrieved 9 December 2011.

Isotope masses from:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
Isotopic compositions and standard atomic masses from:
- de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.
- Wieser, Michael E. (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051. Lay summary.
Half-life, spin, and isomer data selected from the following sources.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
- National Nuclear Data Center. "NuDat 2.x database". Brookhaven National Laboratory.
- Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the Isotopes". In Lide, David R. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.

[1] Pm – Excited nuclear isomer.

[2] ( ) – Uncertainty (1σ) is given in concise form in parentheses after the corresponding last digits.

[TMS-3] # – Atomic mass marked #: value and uncertainty derived not from purely experimental data, but at least partly from trends from the Mass Surface (TMS).

[TNN-4] # – Values marked # are not purely derived from experimental data, but at least partly from trends of neighboring nuclides (TNN).

[5] Modes of decay:
EC: Electron capture
IT: Isomeric transition

p: Proton emission

[6] Bold italics symbol as daughter – Daughter product is nearly stable.

[7] Bold symbol as daughter – Daughter product is stable.

[8] ( ) spin value – Indicates spin with weak assignment arguments.

[FP-9] Fission product

[10] Alpha decay daughter of primordial ¹⁵¹Eu

[11] "Apollo Experience Report - Protection Against Radiation" (PDF). NASA. Archived from the original (PDF) on 14 November 2014. Retrieved 9 December 2011.

[n 1]

EC:	Electron capture
IT:	Isomeric transition
p:	Proton emission