نظائر الساماريوم

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

نظائر الساماريوم من الطبيعي أن يكون للساماريوم (62Sm) خمسة نظائر مستقرة، وهي 144Sm و 149Sm 150Sm و 152Sm و 154Sm واثنين من النويدات المشعة والتي لها عمر طويل جدا، 147Sm (عمر النصف: 1.06×1011  سنة) و(148Sm) (سنة 7×1015 ) مع 152Sm كونها أكثر وفرة (26.75% من الوفرة الطبيعية). 146Sm هي أيضا لها عمر طويل نسبيا (6.8×107 سنة) لكنه لم يكن طويلا بما فيه الكفاية ليكون مثل عمر النظام الشمسي على الارض، على الرغم من أنه لا يزال مفيدا في التأريخ الاشعاعي في النظام الشمسي باعتبار النويدات المشعة المنقرضة.[1][2]

وبخلاف النظائر المستقرة الموجودة في الطبيعة، فإن النظائر المشعة طويلة العمر هي: 151Sm، والتي لها عمر النصف يبلغ حتى 88.8 سنة،[3] و145Sm، التي لها عمر النصف افتراضي يبلغ 340 يوما. جميع النظائر المشعة المتبقية لها عمر النصف أقل من يومين، وغالبية هذه النظائر لها عمر النصف أقل من 48 ثانية.

يحتوي هذا العنصر أيضا على اثني عشر إيسومرات معروفة وهي الأكثر استقرارا مثل 141mSm الذي له (t1/2 هو 22.6 دقيقة)، و 143m1Sm الذي له (t1/2 هو 66 ثانية)، و139mSm الذي له (t1/2 هو 10.7 ثانية). (t1/2 يعني عمر النصف)

النظائر طويلة العمر، 146Sm, 147Sm، و 148Sm تتحلل بواسطة اضمحلال ألفا لنظائر النيوديميوم. النظائر الخفيفة غير المستقرة من الساماريوم تتحلل عن طريق التقاط إلكترون لنظائر البروميثيوم، في حين أن الثقيلة منها تتحلل بواسطة اضمحلال بيتا لنظائر اليوروبيوم.

وتستخدم نظائر السماريوم في التأريخ بالساماريوم-النيوديميوم من أجل تحديد أعمار بعض الصخور والنيازك.

151Sm هو منتج انشطار متوسط العمر ينتج بانبعاث نيوترون في دورة الوقود النووي. وهو منتج انشطار مستقر و149Sm هو أيضا ينتج بانبعاث نيوترون

سماريوم-149[عدل]

149Sm هو نظير مستقر ملاحظ من السماريوم (من المتوقع أن يتحلل، ولكن لم يلاحظ أي اضمحلال في أي وقت مضى، مما يعطيه عدة أمور ليكون له عمر النصف أطول من عمر الكون)، ومنتج الانشطار (الناتح 1.0888٪)، الذي هو أيضا ينبعث منه نيوترون-مستحوذ عليه، ويعطي تأثير نووي كبير على عملية المفاعل النووي، والثانية فقط 135Xe. أما المقطع العرضي النيوتروني فيساوي 40140 بارن للنيوترونات الحرارية.

إن تركيز التوازن ينبني على قيمة التوازن في حوالي 500 ساعة (حوالي 20 يوما) من تشغيل المفاعل، وبما أن 149Sm مستقر، فإنه يظل التركيز ثابتا بشكل أساسي خلال عملية المفاعل الإضافي.

ساماريوم-151[عدل]

151Sm له عمر النصف قدره 88.8 سنة، وتحلل بيتا منخفض الطاقة، وله ناتج انشطار 0.4203٪ ناتج عن النيوترونات الحرارية و 235U، حوالي 39٪ من 149Sm الناتج. الناتج أكثر إلى حد ما من 239Pu.

إن المقطع العرضي للامتصاص النيوتروني للنيوترونات الحرارية مرتفع عند 15200 بارن، حوالي 38٪ من المقطع العرضي للامتصاص 149Sm، أو حوالي 20 مرة من 235U. وبما أن النسب بين معدلات الإنتاج والامتصاص من 151Sm و 149Sm متساوية تقريبا، يجب أن يصل اثنين من النظائر إلى تركيزات التوازن المتماثلة. يصل 149Sm التوازن في حوالي 500 ساعة (20 يوما)، 151Sm ينبغي أن يصل إلى التوازن في حوالي 50 يوما.

ساماريوم-153[عدل]

151Sm لديه عمر النصف 46.3 ساعة، يتعرض لاضمحلال β ليعطي 153Eu. كعنصر من ليكسيدرونام ساماريوم، يتم استخدامه في علاج سرطان العظام.[4] يتم التعامل معه من قبل الجسم بطريقة مماثلة للكالسيوم، ويضع محليا على العظام بشكل انتقائي.

قائمة النظائر[عدل]

رمز
النويدة
P N
[n 1]
 
كتلة النظائر (u)
 
عمر النصف[n 2] نوع
الاضمحلال
[5][n 3]
النظائر
المتولدة
[n 4]
لف
مغزلي
نووي
تركيب
النظائر
التمثيلي
(كسر مولي)
مجال
التفاوت
الطبيعي
(كسر مولي)
الطاقة المحررة
128Sm 62 66 127.95808(54)# 0.5# ثانية 0+
129Sm 62 67 128.95464(54)# 550(100) ميلي ثانية 5/2+#
130Sm 62 68 129.94892(43)# 1# ثانية β+ 130Pm 0+
131Sm 62 69 130.94611(32)# 1.2(2) ثانية β+ 131Pm 5/2+#
β+, p (rare) 130Nd
132Sm 62 70 131.94069(32)# 4.0(3) ثانية β+ 132Pm 0+
β+, p 131Nd
133Sm 62 71 132.93867(21)# 2.90(17) ثانية β+ 133Pm (5/2+)
β+, p 132Nd
134Sm 62 72 133.93397(21)# 10(1) ثانية β+ 134Pm 0+
135Sm 62 73 134.93252(17) 10.3(5) ثانية β+ (99.98%) 135Pm (7/2+)
β+, p (.02%) 134Nd
135mSm 0(300)# keV 2.4(9) ثانية β+ 135Pm (3/2+,5/2+)
136Sm 62 74 135.928276(13) 47(2) ثانية β+ 136Pm 0+
136mSm 2264.7(11) keV 15(1) ميكرو ثانية (8−)
137Sm 62 75 136.92697(5) 45(1) ثانية β+ 137Pm (9/2−)
137mSm 180(50)# keV 20# ثانية β+ 137Pm 1/2+#
138Sm 62 76 137.923244(13) 3.1(2) دقيقة β+ 138Pm 0+
139Sm 62 77 138.922297(12) 2.57(10) دقيقة β+ 139Pm 1/2+
139mSm 457.40(22) keV 10.7(6) ثانية IT (93.7%) 139Sm 11/2−
β+ (6.3%) 139Pm
140Sm 62 78 139.918995(13) 14.82(12) دقيقة β+ 140Pm 0+
141Sm 62 79 140.918476(9) 10.2(2) دقيقة β+ 141Pm 1/2+
141mSm 176.0(3) keV 22.6(2) دقيقة β+ (99.69%) 141Pm 11/2−
IT (.31%) 141Sm
142Sm 62 80 141.915198(6) 72.49(5) دقيقة β+ 142Pm 0+
143Sm 62 81 142.914628(4) 8.75(8) دقيقة β+ 143Pm 3/2+
143m1Sm 753.99(16) keV 66(2) ثانية IT (99.76%) 143Sm 11/2−
β+ (.24%) 143Pm
143m2Sm 2793.8(13) keV 30(3) ميلي ثانية 23/2(−)
144Sm 62 82 143.911999(3) نظير مستقر[n 5] 0+ 0.0307(7)
144mSm 2323.60(8) keV 880(25) نانو ثانية 6+
145Sm 62 83 144.913410(3) 340(3) يوم EC 145Pm 7/2−
145mSm 8786.2(7) keV 990(170) نانو ثانية
[0.96(+19−15) ميكرو ثانية]
(49/2+)
146Sm 62 84 145.913041(4) 6.8(7)×107 سنة α 142Nd 0+ Trace
147Sm[n 6][n 7][n 8] 62 85 146.9148979(26) 1.06(2)×1011 سنة α 143Nd 7/2− 0.1499(18)
148Sm[n 6] 62 86 147.9148227(26) 7(3)×1015 سنة α 144Nd 0+ 0.1124(10)
149Sm[n 7][n 9] 62 87 148.9171847(26) نظير مستقر[n 10] 7/2− 0.1382(7)
150Sm 62 88 149.9172755(26) نظير مستقر[n 11] 0+ 0.0738(1)
151Sm[n 7][n 9] 62 89 150.9199324(26) 88.8(24) سنة β 151Eu 5/2−
151mSm 261.13(4) keV 1.4(1) ميكرو ثانية (11/2)−
152Sm[n 7] 62 90 151.9197324(27) نظير مستقر[n 12] 0+ 0.2675(16)
153Sm[n 7] 62 91 152.9220974(27) 46.284(4) ساعة β 153Eu 3/2+
153mSm 98.37(10) keV 10.6(3) ميلي ثانية IT 153Sm 11/2−
154Sm[n 7] 62 92 153.9222093(27) نظير مستقر[n 13] 0+ 0.2275(29)
155Sm 62 93 154.9246402(28) 22.3(2) دقيقة β 155Eu 3/2−
156Sm 62 94 155.925528(10) 9.4(2) ساعة β 156Eu 0+
156mSm 1397.55(9) keV 185(7) نانو ثانية 5−
157Sm 62 95 156.92836(5) 8.03(7) دقيقة β 157Eu (3/2−)
158Sm 62 96 157.92999(8) 5.30(3) دقيقة β 158Eu 0+
159Sm 62 97 158.93321(11) 11.37(15) ثانية β 159Eu 5/2−
160Sm 62 98 159.93514(21)# 9.6(3) ثانية β 160Eu 0+
161Sm 62 99 160.93883(32)# 4.8(8) ثانية β 161Eu 7/2+#
162Sm 62 100 161.94122(54)# 2.4(5) ثانية β 162Eu 0+
163Sm 62 101 162.94536(75)# 1# ثانية β 163Eu 1/2−#
164Sm 62 102 163.94828(86)# 500# ميلي ثانية β 164Eu 0+
165Sm 62 103 164.95298(97)# 200# ميلي ثانية β 165Eu 5/2−#
  1. ^ المختصرات:
    P:العدد الذري z الذي يمثل البروتونات
    N: عدد النيوترونات
  2. ^ النظائر التي لها عمر النصف أطول من عمر الكون (مستقرة تقريبا)
  3. ^ المختصرات:
    EC: التقاط إلكترون
    IT: مصاوغ نووي
  4. ^ النظائر المستقرة، أو النظائر المستقرة تقريبا (عمر النصف أطول من عمر الكون)
  5. ^ يمكن أن يخضع إلى تحلل بيتا β+β+ ليتحلل إلى 144Nd
  6. أ ب نويدة ابتدائية نويدة مشعة
  7. أ ب ت ث ج ح منتج الانشطار
  8. ^ المستخدم في التأريخ بالساماريوم-النيوديميوم
  9. أ ب انبعاث نيوترون في المفاعلات
  10. ^ يمكن أن يخضع لتحلل ألفا α ليتحول إلى 145Nd الذي له عمر النصف أكثر من 2×1015 سنة
  11. ^ يمكن أن يخضع لتحلل ألفا α ليتحلل إلى 146Nd
  12. ^ يمكن أن يخضع إلى تحلل ألفا α ليتحول إلى 148Nd
  13. ^ يمكن أن يخضع إلى تحلل بيتا ββ ليتحلل إلى 154Gd الذي له عمر النصف أكثر من 2.3×1018 سنة

مراجع[عدل]

  1. ^ Samir Maji؛ وآخرون. (2006). "Separation of samarium and neodymium: a prerequisite for getting signals from nuclear synthesis". Analyst. 131 (12): 1332–1334. Bibcode:2006Ana...131.1332M. PMID 17124541. doi:10.1039/b608157f. 
  2. ^ Kinoshita، N.؛ Paul، M.؛ Kashiv، Y.؛ Collon، P.؛ Deibel، C. M.؛ DiGiovine، B.؛ Greene، J. P.؛ Henderson، D. J.؛ Jiang، C. L.؛ Marley، S. T.؛ Nakanishi، T.؛ Pardo، R. C.؛ Rehm، K. E.؛ Robertson، D.؛ Scott، R.؛ Schmitt، C.؛ Tang، X. D.؛ Vondrasek، R.؛ Yokoyama، A. (30 March 2012). "A Shorter 146Sm Half-Life Measured and Implications for 146Sm-142Nd Chronology in the Solar System". Science (باللغة الإنجليزية). 335 (6076): 1614–1617. Bibcode:2012Sci...335.1614K. ISSN 0036-8075. arXiv:1109.4805Freely accessible. doi:10.1126/science.1215510. اطلع عليه بتاريخ 20 مايو 2016. 
  3. ^ He، M.؛ Shen، H.؛ Shi، G.؛ Yin، X.؛ Tian، W.؛ Jiang، S. (2009). "Half-life of 151Sm remeasured". Physical Review C. 80 (6). Bibcode:2009PhRvC..80f4305H. doi:10.1103/PhysRevC.80.064305. 
  4. ^ Ballantyne، Jane C؛ Fishman، Scott M؛ Rathmell، James P. (2009-10-01). Bonica's Management of Pain. Lippincott Williams & Wilkins. صفحات 655–. ISBN 978-0-7817-6827-6. اطلع عليه بتاريخ 19 يوليو 2011. 
  5. ^ "Universal Nuclide Chart". nucleonica. مؤرشف من الأصل في 19 فبراير 2017. (تتطلب إشتراكا (مساعدة)).