stringtranslate.com

Изотопы прометия

Прометий ( 61 Pm) — искусственный элемент , за исключением следовых количеств, как продукт спонтанного деления 238 U и 235 U и альфа-распада 151 Eu , и поэтому стандартный атомный вес не может быть дан. Как и все искусственные элементы, он не имеет стабильных изотопов . Впервые он был синтезирован в 1945 году.

Были охарактеризованы сорок один радиоизотоп , наиболее стабильными из которых являются 145 Pm с периодом полураспада 17,7 лет, 146 Pm с периодом полураспада 5,53 года и 147 Pm с периодом полураспада 2,6234 года. Все остальные радиоактивные изотопы имеют период полураспада менее 365 дней, и большинство из них имеют период полураспада менее 30 секунд. Этот элемент также имеет 18 метасостояний , 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 массовые числа от 126 до 166. Основной режим распада для 146 Pm и более легких изотопов — электронный захват , а основной режим для более тяжелых изотопов — бета-распад . Первичные продукты распада до 146 Pm — изотопы неодима , а первичные продукты после — изотопы самария .

Список изотопов


  1. ^ m Pm – Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) приводится в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # – Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из тенденций от поверхности массы (TMS).
  4. ^ abc # – Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из тенденций соседних нуклидов (TNN).
  5. ^ Способы распада:
  6. ^ Жирный курсивный символ как дочерний – Дочерний продукт почти стабилен.
  7. ^ Жирный символ как дочерний – Дочерний продукт стабилен.
  8. ^ ( ) значение спина – указывает спин со слабыми аргументами присваивания.
  9. ^ abc Продукт деления
  10. ^ Спонтанный продукт деления 232Th , 235U , 238U и альфа - распад дочернего ядра первичного 151Eu

Стабильность изотопов прометия

Прометий — один из двух элементов из первых 82 элементов, не имеющих стабильных изотопов. Это редко встречающийся эффект модели жидкой капли . А именно, прометий не имеет бета-стабильных изотопов , поскольку для любого массового числа энергетически выгодно, чтобы изотоп прометия подвергся позитронной эмиссии или бета-распаду , соответственно образуя изотоп неодима или самария, который имеет более высокую энергию связи на нуклон . Другим элементом, для которого это происходит, является технеций ( Z  = 43).

Прометий-147

Прометий-147 имеет период полураспада 2,62 года и является продуктом деления, производимым в ядерных реакторах посредством бета-распада неодима -147. Изотопы 142 Nd, 143 Nd, 144 Nd, 145 Nd, 146 Nd, 148 Nd и 150 Nd стабильны относительно бета-распада , поэтому изотопы прометия с такими массами не могут быть получены путем бета-распада и, следовательно, не являются продуктами деления в значительных количествах (они могут быть получены только напрямую, а не по цепочке бета-распада). 149 Pm и 151 Pm имеют периоды полураспада всего 53,08 и 28,40 часов, поэтому они не обнаружены в отработанном ядерном топливе , которое охлаждалось в течение месяцев или лет. В природе он встречается в основном в результате спонтанного деления урана -238 и реже в результате альфа-распада европия-151. [3]

Прометий-147 используется в качестве источника бета-частиц и топлива радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ); его плотность мощности составляет около 2 Вт на грамм. Смешанный с фосфором, он использовался для освещения электрических переключателей лунного модуля Apollo и был нанесен на панели управления лунного вездехода . [4]

Ссылки

  1. ^ abc Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "Оценка ядерных свойств NUBASE2020" (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  2. ^ abcdefgh Kiss, GG; Vitéz-Sveiczer, A.; Saito, Y.; et al. (2022). «Измерение свойств β-распада нейтронно-богатых экзотических изотопов Pm, Sm, Eu и Gd для ограничения выходов нуклеосинтеза в области редкоземельных элементов». The Astrophysical Journal . 936 (107): 107. Bibcode :2022ApJ...936..107K. doi : 10.3847/1538-4357/ac80fc . hdl : 2117/375253 .
  3. ^ Белли, П.; Бернабей, Р.; Капелла, Ф.; и др. (2007). «Поиски α-распада природного европия». Ядерная физика А . 789 (1–4): 15–29. Бибкод : 2007NuPhA.789...15B. doi :10.1016/j.nuclphysa.2007.03.001.
  4. ^ "Apollo Experience Report - Protection Against Radiation" (PDF) . NASA. Архивировано из оригинала (PDF) 14 ноября 2014 года . Получено 9 декабря 2011 года .