A prométium izotópjai

A prométium (Pm) mesterséges elem, elsőként 1945-ben állították elő. Nincs stabil izotópja, és a természetben sem fordul elő, leszámítva azt a nyomnyi mennyiséget, amely spontán maghasadás és az ¹⁵¹Eu alfa-bomlása során keletkezhet. Harmincnyolc radioizotópját írták le, közülük a legstabilabbak a ¹⁴⁵Pm (felezési ideje 17,7 év), a ¹⁴⁶Pm (5,53 év) és a ¹⁴⁷Pm (2,6234 év). A többi izotóp felezési ideje 1 évnél rövidebb, a többségé a fél percet sem éri el. 18 magizomerje ismert, közülük a legstabilabb a ^148mPm (t_1/2 41,29 nap), ^152m2Pm (t_1/2 13,8 perc) és ^152mPm (t_1/2 7,52 perc).

A prométiumizotópok atomtömege a 125,95752–162,95368 u tartományba esik (Pm-126 és Pm-163). A legstabilabb izotópnál (¹⁴⁵Pm) könnyebbek elsősorban elektronbefogással alakulnak át, míg a nehezebb izotópok főként negatív béta-bomlóak. Előbbiek esetén a bomlástermék többnyire neodímium, az utóbbiaknál főként szamárium.

Mivel a prométium a természetben nem fordul elő, standard atomtömege nem adható meg.

A prométiumizotópok stabilitása szerkesztés

A periódusos rendszer első 82 eleme közül csak kettőnek nincs stabil izotópja – az egyik ilyen a prométium, a másik a technécium (43-as elem). Ezt a jelenséget az atommagok cseppmodelljének egyik ritkán előforduló hatása okozza.

Prométium-147 szerkesztés

A prométium-147 felezési ideje 2,62 év, az atomreaktorokban neodímium 147-ből béta-bomlással keletkező hasadási termék. A ¹⁴²Nd, ¹⁴³Nd, ¹⁴⁴Nd, ¹⁴⁵Nd, ¹⁴⁶Nd, ¹⁴⁸Nd és ¹⁵⁰Nd izotópok vagy stabilak vagy rendkívül hosszú a felezési idejük, így ezen tömegszámú prométiumizotópok béta-bomlással nem keletkezhetnek, így hasadási termékként sem keletkeznek számottevő mennyiségben. A ¹⁴⁹Pm és ¹⁵¹Pm felezési ideje csak 53,08 és 28,40 óra, így a hónapokig vagy évekig pihentetett kimerült fűtőelemrudakban már nem fordulnak elő.

A prométium-147-et béta-sugárforrásként és radioizotópos termoelektromos generátorokban használják, energiasűrűsége mintegy 2 watt/gramm. Fényporral keverve felhasználták az Apollo holdkomp elektromos kapcsolókarjainak megvilágítására, valamint a holdjáró műszerfalának világító festékében is.^[1]

Táblázat szerkesztés

nuklid jele	Z(p)	N(n)	izotóptömeg (u)	felezési idő	bomlási mód(ok)^[2]^{[m 1]}	leány- izotóp(ok)^{[m 2]}	magspin
nuklid jele	gerjesztési energia			felezési idő	bomlási mód(ok)^[2]^{[m 1]}	leány- izotóp(ok)^{[m 2]}	magspin
¹²⁶Pm	61	65	125,95752(54)#	0,5# s
¹²⁷Pm	61	66	126,95163(64)#	1# s			5/2+#
¹²⁸Pm	61	67	127,94842(43)#	1,0(3) s	β⁺	¹²⁸Nd	6+#
¹²⁸Pm	61	67	127,94842(43)#	1,0(3) s	p	¹²⁷Nd	6+#
¹²⁹Pm	61	68	128,94316(43)#	3# s [>200 ns]	β⁺	¹²⁹Nd	5/2+#
¹³⁰Pm	61	69	129,94045(32)#	2,6(2) s	β⁺	¹³⁰Nd	(5+,6+,4+)
¹³⁰Pm	61	69	129,94045(32)#	2,6(2) s	β⁺, p (ritka)	¹²⁹Pr	(5+,6+,4+)
¹³¹Pm	61	70	130,93587(21)#	6,3(8) s	β⁺, p	¹³⁰Pr	5/2+#
¹³¹Pm	61	70	130,93587(21)#	6,3(8) s	β⁺	¹³¹Nd	5/2+#
¹³²Pm	61	71	131,93375(21)#	6,2(6) s	β⁺	¹³²Nd	(3+)
¹³²Pm	61	71	131,93375(21)#	6,2(6) s	β⁺, p (5·10⁻⁵%)	¹³¹Pr	(3+)
¹³³Pm	61	72	132,92978(5)	15(3) s	β⁺	¹³³Nd	(3/2+)
^133mPm	130,4(10) keV			10# s	β⁺	¹³³Nd	(11/2−)
^133mPm	130,4(10) keV			10# s	IT	¹³³Pm	(11/2−)
¹³⁴Pm	61	73	133,92835(6)	22(1) s	β⁺	¹³⁴Nd	(5+)
^134mPm	0(100)# keV			~5 s	IT	¹³⁴Pm	(2+)
¹³⁵Pm	61	74	134,92488(6)	49(3) s	β⁺	¹³⁵Nd	(5/2+,3/2+)
^135mPm	50(100)# keV			40(3) s	β⁺	¹³⁵Nd	(11/2−)
¹³⁶Pm	61	75	135,92357(8)	107(6) s	β⁺	¹³⁶Nd	(5−)
^136mPm	130(120) keV			47(2) s	β⁺	¹³⁶Nd	(2+)
¹³⁷Pm	61	76	136,920479(14)	2# perc	β⁺	¹³⁷Nd	5/2+#
^137mPm	150(50) keV			2,4(1) perc	β⁺	¹³⁷Nd	11/2−
¹³⁸Pm	61	77	137,919548(30)	10(2) s	β⁺	¹³⁸Nd	1+#
^138mPm	30(30) keV			3,24(5) perc	β⁺	¹³⁸Nd	5−#
¹³⁹Pm	61	78	138,916804(14)	4,15(5) perc	β⁺	¹³⁹Nd	(5/2)+
^139mPm	188,7(3) keV			180(20) ms	IT (99,83%)	¹³⁹Pm	(11/2)−
^139mPm	188,7(3) keV			180(20) ms	β⁺ (0,17%)	¹³⁹Nd	(11/2)−
¹⁴⁰Pm	61	79	139,91604(4)	9,2(2) s	β⁺	¹⁴⁰Nd	1+
^140mPm	420(40) keV			5,95(5) perc	β⁺	¹⁴⁰Nd	8−
¹⁴¹Pm	61	80	140,913555(15)	20,90(5) perc	β⁺	¹⁴¹Nd	5/2+
^141m1Pm	628,40(10) keV			630(20) ns			11/2−
^141m2Pm	2530,9(5) keV			>2 µs
¹⁴²Pm	61	81	141,912874(27)	40,5(5) s	β⁺	¹⁴²Nd	1+
^142mPm	883,17(16) keV			2,0(2) ms	IT	¹⁴²Pm	(8)−
¹⁴³Pm	61	82	142,910933(4)	265(7) nap	β⁺	¹⁴³Nd	5/2+
¹⁴⁴Pm	61	83	143,912591(3)	363(14) nap	β⁺	¹⁴⁴Nd	5−
^144m1Pm	840,90(5) keV			780(200) ns			(9)+
^144m2Pm	8595,8(22) keV			~2,7 µs			(27+)
¹⁴⁵Pm	61	84	144,912749(3)	17,7(4) év	EC	¹⁴⁵Nd	5/2+
¹⁴⁵Pm	61	84	144,912749(3)	17,7(4) év	α (2,8·10⁻⁷%)	¹⁴¹Pr	5/2+
¹⁴⁶Pm	61	85	145,914696(5)	5,53(5) év	EC (66%)	¹⁴⁶Nd	3−
¹⁴⁶Pm	61	85	145,914696(5)	5,53(5) év	β⁻ (34%)	¹⁴⁶Sm	3−
¹⁴⁷Pm^{[m 3]}	61	86	146,9151385(26)	2,6234(2) év	β⁻	¹⁴⁷Sm	7/2+
¹⁴⁸Pm	61	87	147,917475(7)	5,368(2) nap	β⁻	¹⁴⁸Sm	1−
^148mPm	137,9(3) keV			41,29(11) nap	β⁻ (95%)	¹⁴⁸Sm	5−,6−
^148mPm	137,9(3) keV			41,29(11) nap	IT (5%)	¹⁴⁸Pm	5−,6−
¹⁴⁹Pm^{[m 3]}	61	88	148,918334(4)	53,08(5) óra	β⁻	¹⁴⁹Sm	7/2+
^149mPm	240,214(7) keV			35(3) µs			11/2−
¹⁵⁰Pm	61	89	149,920984(22)	2,68(2) óra	β⁻	¹⁵⁰Sm	(1−)
¹⁵¹Pm^{[m 3]}	61	90	150,921207(6)	28,40(4) óra	β⁻	¹⁵¹Sm	5/2+
¹⁵²Pm	61	91	151,923497(28)	4,12(8) perc	β⁻	¹⁵²Sm	1+
^152m1Pm	140(90) keV			7,52(8) perc			4−
^152m2Pm	250(150)# keV			13,8(2) perc			(8)
¹⁵³Pm	61	92	152,924117(12)	5,25(2) perc	β⁻	¹⁵³Sm	5/2−
¹⁵⁴Pm	61	93	153,92646(5)	1,73(10) perc	β⁻	¹⁵⁴Sm	(0,1)
^154mPm	120(120) keV			2,68(7) perc	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−#

↑ Rövidítések:
EC: Elektronbefogás
IT: Izomer átmenet
↑ A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve, a majdnem stabilak (melyek felezési ideje a világegyetem koránál hosszabb) félkövér dőlttel vannak jelölve
↑ ^a ^b ^c Hasadási termék

Megjegyzések szerkesztés

A # jel a nem kizárólag kísérletekből, hanem részben szisztematikus trendekből származó értéket jelöl. A nem kellő megalapozottsággal asszignált spinek zárójelben szerepelnek.
A bizonytalanságokat rövid formában – a megfelelő utolsó számjegy után zárójelben – adjuk meg. A bizonytalanság értéke egy standard deviációnak felel meg, kivéve, ahol az izotóp-összetételt és standard atomtömeget a IUPAC nagyobb bizonytalansággal adja csak meg.

Jegyzetek szerkesztés

↑ Apollo Experience Report - Protection Against Radiation. NASA. [2014. november 14-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2011. december 9.)
↑ http://www.nucleonica.net/unc.aspx

Fordítás szerkesztés

Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of promethium című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források szerkesztés

Izotóptömegek:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
Izotóp-összetétel és standard atomtömegek:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). „Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 75 (6), 683–800. o. DOI:10.1351/pac200375060683.
- M. E. Wieser (2006). „Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 78 (11), 2051–2066. o. DOI:10.1351/pac200678112051. Laikus összefoglaló
A felezési időkre, a spinekre és az izomer adatokra vonatkozó információk az alábbi forrásokból származnak:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
- National Nuclear Data Center: NuDat 2.1 database. Brookhaven National Laboratory. (Hozzáférés: 2005. szeptember 1.)
- N. E. Holden.szerk.: D. R. Lide: Table of the Isotopes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th, CRC Press, Section 11. o. (2004). ISBN 978-0-8493-0485-9

A neodímium izotópjai	A prométium izotópjai	A szamárium izotópjai
Izotópok listája

Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap

[3] Rövidítések:
EC: Elektronbefogás
IT: Izomer átmenet

[4] A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve, a majdnem stabilak (melyek felezési ideje a világegyetem koránál hosszabb) félkövér dőlttel vannak jelölve

[FP-5] Hasadási termék

[1] Apollo Experience Report - Protection Against Radiation. NASA. [2014. november 14-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2011. december 9.)

[2] ttp://www.nucleonica.net/unc.aspx

[1]

[2]

[m 1]

[m 2]

[m 3]