Изотопы церия

Изотопы церия — разновидности химического элемента церия с разным количеством нейтронов в ядре. Известны изотопы церия с массовыми числами от 119 до 157 (количество протонов 58, нейтронов от 61 до 99) и 10 ядерных изомеров.

Природный церий состоит из смеси четырёх изотопов.

  • 136Ce (изотопная распространённость 0,185 %)
  • 138Ce (изотопная распространённость 0,251 %)
  • 140Ce (изотопная распространённость 88,450 %)
  • 142Ce (изотопная распространённость 11,114 %).

Теоретически 136Ce, 138Ce и 142Ce могут быть нестабильны, однако экспериментально их распад не наблюдался. Экспериментальные оценки минимальных периодов полураспада 3,2⋅1016 лет для 136Ce и 2,9⋅1018 лет для 142Ce, соответственно. Самым долгоживущим искусственным изотопом является 144Ce с периодом полураспада 295 суток.

Таблица изотопов церия

Символ
нуклида 		Z(p) N(n) Масса изотопа[1]
(а. е. м.) 		Период
полураспада[2]
(T1/2) 		Канал распада Продукт распада Спин и чётность
ядра[2] 		Распространённость
изотопа в природе 		Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Энергия возбуждения
119Ce 58 61 118,95276(64)# 200# мс β+ 119La 5/2+#
120Ce 58 62 119,94664(75)# 250# мс β+ 120La 0+
121Ce 58 63 120,94342(54)# 1,1(1) с β+ 121La (5/2)(+#)
122Ce 58 64 121,93791(43)# 2# с β+ 122La 0+
β+, p 121Ba
123Ce 58 65 122,93540(32)# 3,8(2) с β+ 123La (5/2)(+#)
β+, p 122Ba
124Ce 58 66 123,93041(32)# 9,1(12) с β+ 124La 0+
125Ce 58 67 124,92844(21)# 9,3(3) с β+ 125La (7/2−)
β+, p 124Ba
126Ce 58 68 125,92397(3) 51,0(3) с β+ 126La 0+
127Ce 58 69 126,92273(6) 29(2) с β+ 127La 5/2+#
128Ce 58 70 127,91891(3) 3,93(2) мин β+ 128La 0+
129Ce 58 71 128,91810(3) 3,5(3) мин β+ 129La (5/2+)
130Ce 58 72 129,91474(3) 22,9(5) мин β+ 130La 0+
130mCe 2453,6(3) кэВ 100(8) нс (7−)
131Ce 58 73 130,91442(4) 10,2(3) мин β+ 131La (7/2+)
131mCe 61,8(1) кэВ 5,0(10) мин β+ 131La (1/2+)
132Ce 58 74 131,911460(22) 3,51(11) ч β+ 132La 0+
132mCe 2340,8(5) кэВ 9,4(3) мс ИП 132Ce (8−)
133Ce 58 75 132,911515(18) 97(4) мин β+ 133La 1/2+
133mCe 37,1(8) кэВ 4,9(4) сут β+ 133La 9/2−
134Ce 58 76 133,908925(22) 3,16(4) сут ЭЗ 134La 0+
135Ce 58 77 134,909151(12) 17,7(3) ч β+ 135La 1/2(+)
135mCe 445,8(2) кэВ 20(1) с ИП 135Ce (11/2−)
136Ce 58 78 135,907172(14) стабилен (>3,2⋅1016 лет)[n 1][3] 0+ 0,00185(2) 0,00185–0,00186
136mCe 3095,5(4) кэВ 2,2(2) мкс 10+
137Ce 58 79 136,907806(14) 9,0(3) ч β+ 137La 3/2+
137mCe 254,29(5) кэВ 34,4(3) ч ИП (99,22%) 137Ce 11/2−
β+ (0,779%) 137La
138Ce 58 80 137,905991(11) стабилен (>4,4⋅1016 лет)[n 2][3] 0+ 0,00251(2) 0,00251–0,00254
138mCe 2129,17(12) кэВ 8,65(20) мс ИП 138Ce 7-
139Ce 58 81 138,906653(8) 137,641(20) сут ЭЗ 139La 3/2+
139mCe 754,24(8) кэВ 56,54(13) с ИП 139Ce 11/2−
140Ce 58 82 139,9054387(26) стабилен 0+ 0,88450(51) 0,88446–0,88449
140mCe 2107,85(3) кэВ 7,3(15) мкс 6+
141Ce 58 83 140,9082763(26) 32,508(13) сут β− 141Pr 7/2−
142Ce 58 84 141,909244(3) стабилен (>2,9⋅1018 лет)[n 3][3] 0+ 0,11114(51) 0,11114–0,11114
143Ce 58 85 142,912386(3) 33,039(6) ч β− 143Pr 3/2−
144Ce 58 86 143,913647(4) 284,91(5) сут β− 144mPr 0+
145Ce 58 87 144,91723(4) 3,01(6) мин β− 145Pr (3/2−)
146Ce 58 88 145,91876(7) 13,52(13) мин β− 146Pr 0+
147Ce 58 89 146,92267(3) 56,4(10) с β− 147Pr (5/2−)
148Ce 58 90 147,92443(3) 56(1) с β− 148Pr 0+
149Ce 58 91 148,9284(1) 5,3(2) с β− 149Pr (3/2−)#
150Ce 58 92 149,93041(5) 4,0(6) с β− 150Pr 0+
151Ce 58 93 150,93398(11) 1,02(6) с β− 151Pr 3/2−#
152Ce 58 94 151,93654(21)# 1,4(2) с β− 152Pr 0+
153Ce 58 95 152,94058(43)# 500# мс [>300 нс] β− 153Pr 3/2−#
154Ce 58 96 153,94342(54)# 300# мс [>300 нс] β− 154Pr 0+
155Ce 58 97 154,94804(64)# 200# мс [>300 нс] β− 155Pr 5/2−#
156Ce 58 98 155,95126(64)# 150# мс β− 156Pr 0+
157Ce 58 99 156,95634(75)# 50# мс β− 157Pr 7/2+#
  1. ↑ Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в 136Ba
  2. ↑ Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в 138Ba
  3. ↑ Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в 142Nd или альфа-распад в 138Ba

Пояснения к таблице

  • Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
  • Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
  • Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада.
  • Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
  • Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.


Примечания

  1. ↑ Данные приведены по Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — Bibcode: 2003NuPhA.729..337A.
  2. ↑ 1 2 Данные приведены по Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.Открытый доступ
  3. ↑ 1 2 3 Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.Открытый доступ