ユーロピウムの同位体

ユーロピウムの同位体（₆₃ Eu）
β −	152ガド
標準原子量 A r °(Eu)
	151.964 ± 0.001 ; 151.96 ± 0.01 （要約）;
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天然に存在するユーロピウム（₆₃ Eu）は、¹⁵¹ Euと¹⁵³ Euの2つの同位体で構成されており、 ¹⁵³ Euが最も豊富です（自然存在比52.2% ）。¹⁵³ Euは観測上安定している（理論的には半減期が5.5×10 ¹⁷年を超えるアルファ崩壊を起こすことができる）のに対し、 ^{151 Euは不安定で}アルファ崩壊を起こすことが2007年に判明しました。^[4]半減期は（4.62 ± 0.95（統計）± 0.68（システム））× 10 ¹⁸年と測定されており^[5]、これは天然ユーロピウム1キログラムあたり2分間に1回のアルファ崩壊に相当します。天然放射性同位体¹⁵¹ Eu のほかに、36 種類の人工放射性同位体が特性評価されており、最も安定しているのは半減期が 36.9 年の¹⁵⁰ Eu 、半減期が 13.516 年の 152 Eu、^半減期が 8.593 年の¹⁵⁴ Eu、半減期が 4.7612 年の^{155 Eu です。残りの}放射性同位体の大部分は¹³⁰ Euから¹⁷⁰ Eu の範囲で、半減期は 12.2 秒未満です。この元素には 18 種類の準安定異性体もあり、最も安定しているのは^150m Eu (t _1/2 12.8 時間)、^152m1 Eu (t _1/2 9.3116 時間)、^152m5 Eu (t _1/2 96 分) です。

最も豊富な安定同位体である¹⁵³ Eu の前の主な崩壊モードは電子捕獲であり、その後の主な崩壊モードはベータ崩壊です。¹⁵³ Euの前の主な崩壊生成物はサマリウムの同位体であり、その後の主な生成物はガドリニウムの同位体です。

同位体のリスト

^ ^m Eu – 励起核異性体。
^ ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。
^ # – # でマークされた原子質量: 値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されました。
^ 大胆な半減期 – ほぼ安定しており、半減期は宇宙の年齢よりも長い。
^ abc # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。
^ 崩壊のモード:
^ 太字の斜体記号は娘製品です – 娘製品はほぼ安定しています。
^ 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。
^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数によるスピンを示します。
^ 原始放射性核種
^ abcd 核分裂生成物
^ 半減期が¹⁴⁹ Pmを超えるα崩壊を起こすと考えられている5.5 × 10 ¹⁷ 年

ユーロピウム155

ユーロピウム 155 は、半減期が4.76 年の核分裂生成物です。最大崩壊エネルギーは 252 keVです。熱中性子炉(現在のほぼすべての原子力発電所) では、ユーロピウム 155 の核分裂生成物収率は低く、最も豊富な核分裂生成物の約 0.5% です。

¹⁵⁵ Eu の中性子捕獲断面積は大きい (熱中性子の場合は約 3900 バーン、共鳴積分の場合は 16000 バーン) ため、生成される少量でもそのほとんどが核燃料の燃焼過程で破壊されます。収量、崩壊エネルギー、半減期はすべて¹³⁷ Csや⁹⁰ Srよりもはるかに低いため、^{155 Eu は}核廃棄物の大きな原因にはなりません。

¹⁵⁵ Euの一部は、 ¹⁵³ Eu (非放射性、熱量 350 バーン、共鳴積分 1500、収率は¹⁵⁵ Eu の約 5 倍) および¹⁵⁴ Eu (半減期 8.6 年、熱量 1400 バーン、共鳴積分 1600、ベータ崩壊が¹⁵⁴ Sm で停止するため、核分裂収率は極めて小さい) の連続中性子捕獲によっても生成されます。ただし、断面積が異なるため、¹⁵⁵ Eu と¹⁵⁴ Eu はどちらも生成されるよりも速く破壊されます。

^{154 Euは}ガンマ線を大量に放出する元素である。^[9]

参考文献

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半減期、スピン、異性体データは、以下のソースから選択されています。
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003)、「核および崩壊特性の NUBASE 評価」、Nuclear Physics A、729 : 3–128、Bibcode :2003NuPhA.729....3A、doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
- 国立核データセンター。「NuDat 2.x データベース」。ブルックヘブン国立研究所。
- ホールデン、ノーマン E. (2004)。「11. 同位体の表」。ライド、デビッド R. (編)。CRC化学および物理学ハンドブック(第 85 版)。フロリダ州ボカラトン: CRC プレス。ISBN 978-0-8493-0485-9。

[6] Eu – 励起核異性体。

[7] ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。

[TMS-8] # – # でマークされた原子質量: 値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されました。

[9] 大胆な半減期 – ほぼ安定しており、半減期は宇宙の年齢よりも長い。

[TNN-10] # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。

[11] 崩壊のモード:

[12] 太字の斜体記号は娘製品です – 娘製品はほぼ安定しています。

[13] 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。

[14] ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数によるスピンを示します。

[15] 原始放射性核種

[FP-17] 核分裂生成物

[n12-18] 半減期が¹⁴⁹ Pmを超えるα崩壊を起こすと考えられている5.5 × 10 ¹⁷ 年

[NUBASE2020-1] Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」（PDF） . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.

[2] 「標準原子量：ユーロピウム」CIAAW . 1995年。

[CIAAW2021-3] Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術レポート）」.純粋および応用化学. doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.

[151Eu-Belli-4] Belli, P.; et al. (2007). 「天然ユーロピウムのα崩壊の探索」Nuclear Physics A . 789 (1–4): 15–29. Bibcode :2007NuPhA.789...15B. doi :10.1016/j.nuclphysa.2007.03.001.

[154Eu--5] Casali, N.; Nagorny, SS; Orio, F.; Pattavina, L.; et al. (2014). 「¹⁵¹ Eu α崩壊の発見」Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics . 41 (7): 075101. arXiv : 1311.2834 . Bibcode :2014JPhG...41g5101C. doi :10.1088/0954-3899/41/7/075101. S2CID 116920467.

[16] 「151Euの採用レベル」NNDC核種チャート。

[19] Danevich, FA; Andreotti, E.; Hult, M.; Marissens, G.; Tretyak, VI; Yuksel, A. (2012). 「地下γ線分光法を用いた^{151 Euのα崩壊から}¹⁴⁷ Pmの第一励起準位への探索」European Physical Journal A . 48 (157): 157. arXiv : 1301.3465 . Bibcode :2012EPJA...48..157D. doi :10.1140/epja/i2012-12157-7. S2CID 118657922.

[Ln922-20] Kiss, GG; Vitéz-Sveiczer, A.; Saito, Y.; et al. (2022). 「希土類元素領域における核合成収率を制限するための中性子過剰エキゾチック同位元素Pm、Sm、Eu、Gdのβ崩壊特性の測定」天体物理学ジャーナル。936 (107): 107。Bibcode : 2022ApJ ... 936..107K。doi : 10.3847/ 1538-4357 / ac80fc。hdl : 2117/375253。

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