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ガ ド リ ニ ウ ム ( Gd ) の 同 位 体 の う ち 天 然 に 生 成 す る も の に は 、 1 5 4 Gd 、 1 5 5 Gd 、 1 5 6 Gd 、 1 5 7 Gd 、 1 5 8 Gd 、 1 6 0 Gd の 6 種 類 の 天 然 同 位 体 と 1 5 2 Gd と い う 1 種 類 の 放 射 性 同 位 体 が あ り 、 天 然 存 在 比 が 2 4 . 8 4 % の 1 5 8 Gd が 最 も 多 い 。 1 6 0 Gd は 二 重 ベ ー タ 崩 壊 す る と 推 測 さ れ て い る が 、 半 減 期 は 1 . 3 × 1 0 21 年 以 上 と 見 積 も ら れ [ 1 ] 、 未 だ 観 測 さ れ た こ と は な い 。
29 種 類 の 放 射 性 同 位 体 が 知 ら れ 、 最 も 安 定 な 1 5 2 Gd の 半 減 期 は 1 . 0 8 × 1 0 14 年 、 1 5 0 Gd の 半 減 期 は 1 . 7 9 × 1 0 6 年 で あ る 。 そ の 他 は 全 て 7 4 . 7 年 以 内 で 、 そ の ほ と ん ど は 2 4 . 6 秒 以 内 で あ る 。 4 種 類 の 核 異 性 体 も あ り 、 安 定 な も の は 1 4 3 m G d ( 半 減 期 1 1 0 秒 ) 、 1 4 5 m G d ( 半 減 期 85 秒 ) 、 1 4 1 m G d ( 半 減 期 2 4 . 5 秒 ) で あ る 。
最 も 安 定 な 1 5 8 Gd よ り も 軽 い 同 位 体 は 電 子 捕 獲 に よ り ユ ウ ロ ピ ウ ム に 、 1 5 8 Gd よ り も 重 い 同 位 体 は ベ ー タ 崩 壊 に よ り テ ル ビ ウ ム に 崩 壊 す る 。
1 5 3 Gd は 、 2 4 0 . 4 ± 1 0 日 の 半 減 期 で 4 1 K e V と 1 0 2 K e V に 強 い ピ ー ク を 持 っ た ガ ン マ 線 を 放 出 し な が ら ガ ン マ 崩 壊 す る 。 こ れ は 、 X 線 吸 光 光 度 分 析 法 や 骨 粗 鬆 症 の た め の 骨 密 度 測 定 等 の X 線 源 と し て 用 い ら れ る 。
標 準 原 子 量 は 1 5 7 . 2 5 ( 3 ) u で あ る 。
同位体核種
Z(p )
N(n )
同位体質量 (u )
半減期
核スピン数
天然存在比
天然存在比
励起エネルギー
134 Gd
64
70
133.95537(43)#
0.4# s
0+
135 Gd
64
71
134.95257(54)#
1.1(2) s
3/2-
136 Gd
64
72
135.94734(43)#
1# s [>200 ns]
137 Gd
64
73
136.94502(43)#
2.2(2) s
7/2+#
138 Gd
64
74
137.94012(21)#
4.7(9) s
0+
138m Gd
2232.7(11) keV
6(1) µs
(8-)
139 Gd
64
75
138.93824(21)#
5.7(3) s
9/2-#
139m Gd
250(150)# keV
4.8(9) s
1/2+#
140 Gd
64
76
139.93367(3)
15.8(4) s
0+
141 Gd
64
77
140.932126(21)
14(4) s
(1/2+)
141m Gd
377.8(2) keV
24.5(5) s
(11/2-)
142 Gd
64
78
141.92812(3)
70.2(6) s
0+
143 Gd
64
79
142.92675(22)
39(2) s
(1/2)+
143m Gd
152.6(5) keV
110.0(14) s
(11/2-)
144 Gd
64
80
143.92296(3)
4.47(6) min
0+
145 Gd
64
81
144.921709(20)
23.0(4) min
1/2+
145m Gd
749.1(2) keV
85(3) s
11/2-
146 Gd
64
82
145.918311(5)
48.27(10) d
0+
147 Gd
64
83
146.919094(3)
38.06(12) h
7/2-
147m Gd
8587.8(4) keV
510(20) ns
(49/2+)
148 Gd
64
84
147.918115(3)
74.6(30) a
0+
149 Gd
64
85
148.919341(4)
9.28(10) d
7/2-
150 Gd
64
86
149.918659(7)
1.79(8)E+6 a
0+
151 Gd
64
87
150.920348(4)
124(1) d
7/2-
152 Gd
64
88
151.9197910(27)
1.08(8)E+14 a
0+
0.0020(1)
153 Gd
64
89
152.9217495(27)
240.4(10) d
3/2-
153m1 Gd
95.1737(12) keV
3.5(4) µs
(9/2+)
153m2 Gd
171.189(5) keV
76.0(14) µs
(11/2-)
154 Gd
64
90
153.9208656(27)
STABLE
0+
0.0218(3)
155 Gd
64
91
154.9226220(27)
STABLE
3/2-
0.1480(12)
155m Gd
121.05(19) keV
31.97(27) ms
11/2-
156 Gd
64
92
155.9221227(27)
STABLE
0+
0.2047(9)
156m Gd
2137.60(5) keV
1.3(1) µs
7-
157 Gd
64
93
156.9239601(27)
STABLE
3/2-
0.1565(2)
158 Gd
64
94
157.9241039(27)
STABLE
0+
0.2484(7)
159 Gd
64
95
158.9263887(27)
18.479(4) h
3/2-
160 Gd
64
96
159.9270541(27)
STABLE [>13E+20 a[1]
0+
0.2186(19)
161 Gd
64
97
160.9296692(29)
3.646(3) min
5/2-
162 Gd
64
98
161.930985(5)
8.4(2) min
0+
163 Gd
64
99
162.93399(32)#
68(3) s
7/2+#
164 Gd
64
100
163.93586(43)#
45(3) s
0+
165 Gd
64
101
164.93938(54)#
10.3(16) s
1/2-#
166 Gd
64
102
165.94160(64)#
4.8(10) s
0+
167 Gd
64
103
166.94557(64)#
3# s
5/2-#
168 Gd
64
104
167.94836(75)#
300# ms
0+
169 Gd
64
105
168.95287(86)#
1# s
7/2-#
^ a b F. A. Danevich et al., Quest for double beta decay of 160 Gd and Ce isotopes. Nucl. Phys. A 694(2001)375.
参考文献 [ 編集 ] Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) . Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) .
Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties , Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition , online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
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