ネオジムの同位体

ネオジムの同位体（₆₀ Nd）
標準原子量 A r °(Nd)
	144.242 ± 0.003 ; 144.24 ± 0.01 （要約）;
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天然のネオジム（₆₀ Nd）は、5つの安定同位体、¹⁴² Nd、¹⁴³ Nd、¹⁴⁵ Nd、¹⁴⁶ Nd、¹⁴⁸ Ndで構成されており、¹⁴² Ndが最も豊富（天然存在比27.2% ）で、2つの長寿命放射性同位体、¹⁴⁴ Ndと¹⁵⁰ Ndがあります。これまでに合計35のネオジム放射性同位体が特徴付けられており、最も安定しているのは天然同位体¹⁴⁴ Nd（アルファ崩壊、半減期（t _1/2）2.29 × 10 ¹⁵年）および¹⁵⁰ Nd（二重ベータ崩壊、t _1/2の147 Nd の半減期は 9.3 × 10 ¹⁸年であり、実用上は安定しているとみなすことができます。残りの放射性同位体はすべて半減期が 11 日未満で、その大部分は 70 秒未満です。最も安定した人工同位体は半減期が 10.98 日の¹⁴⁷ Ndです。この元素には 15 種類の既知のメタ状態もあり、最も安定しているのは^139m Nd (t _1/2 5.5 時間)、^135m Nd (t _1/2 5.5 分)、^133m1 Nd (t _1/2約 70 秒) です。

最も豊富な安定同位体（理論上唯一の安定同位体でもある）である¹⁴² Ndよりも軽い同位体の主な崩壊モードは電子捕獲崩壊と陽電子崩壊であり、より重い放射性同位体の主な崩壊モードはベータ崩壊である。より軽い放射性同位体の主な崩壊生成物はプラセオジム同位体であり、より重い放射性同位体の主な生成物はプロメチウム同位体である。

核分裂生成物としてのネオジム同位体

ネオジムは、ウラン233、ウラン235、プルトニウム239、プルトニウム241の分裂によって生じる最も一般的な核分裂生成物の1つです。生成されたネオジム同位体の分布は、地球上の地殻岩石層で見られるものとは明らかに異なります。ガボンのオクロ化石原子炉が現在から約20億年前に天然の核分裂炉を生成していたことを確認するために使用された方法の1つは、原子炉の場所で見つかったネオジム同位体の相対的な存在量を地球上の他の場所で見つかったものと比較することでした。^[4]^[5]^[6]

同位体のリスト

^ ^m Nd – 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す。
^ 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。
^ abcdefgh 核分裂生成物
^ 半減期が1500万回を超えるα崩壊を起こして^{139 Ceになると考えられている。}1.1 × 10 ²⁰ 年^[8]^[9]
^ ab 原始放射性核種
^ 半減期が1500万回を超えるα崩壊を起こして¹⁴¹ Ceになると考えられている。6.1 × 10 ¹⁹ 年^[10]^[9]
^ β ⁻ β ^{−崩壊して}¹⁴⁶ Smになるか、α 崩壊して¹⁴² Ceになると考えられており、半減期は 1500 分を超える。3.3 × 10 ²¹ 年^[10]^[9]
^ β ⁻ β ^{−崩壊して}¹⁴⁸ Smになり、半減期は 1500 万回を超えると考えられている。3 × 10 ¹⁸ 年、または半減期が^{144 Ceへのα崩壊で}1.2 × 10 ¹⁹ 年^[10]^[9]

参考文献

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^ 「標準原子量：ネオジム」CIAAW . 2005年。
^ 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.
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^ ベリ、P.バーナベイ、R.ボイコ、RS;アカペラ、F.カラッチョロ、V.セルリ、R.ダネヴィッチ、FA;インチキッティ、A.カスペロヴィチ、DV;コビチェフ、VV。ラウベンシュタイン、M.レオンチーニ、A.メルロ、V.ポダ、DV; OG、ポリシュク。ソクール、ネバダ州。トレチャック、VI (2024 年 3 月 1 日)。「ガンマ量子を伴う天然の Nd 同位体のアルファおよび二重アルファ崩壊の探索」。ヨーロッパ物理ジャーナル A。60 (46)。土井：10.1140/epja/s10050-024-01260-3。
^ abcd ベリ、P.;バーナベイ、R.ダネヴィッチ、FA;インチキッティ、A.トレチャック、VI (2019)。「希少なアルファ崩壊とベータ崩壊の実験的探索」。ヨーロッパ物理ジャーナル A。55 (140): 4–6 . arXiv : 1908.11458。ビブコード:2019EPJA...55..140B。土井：10.1140/epja/i2019-12823-2。S2CID 201664098。
^ abc ネバダ州ソクール;ベリ、P.バーナベイ、R.ボイコ、RS;アカペラ、F.カラッチョロ、V.セルリ、R.ダネヴィッチ、FA;インチキッティ、A.カスペロヴィッチ、DV;コビチェフ、VV。ラウベンシュタイン、M.レオンチーニ、A.メルロ、V. OG、ポリシュク。トレチャック、VI (2023 年 7 月 11 日)。天然に存在するネオジム同位体のアルファ崩壊。 XII 物理学の新フロンティアに関する国際会議。
^ Hartley, DJ; Kondev, FG; Carpenter, MP; Clark, JA; Copp, P.; Kay, B.; Lauritsen, T.; Savard, G.; Seweryniak, D.; Wilson, GL; Wu, J. (2023-08-14). 「^{157 Nd の最初の β}⁻崩壊分光法研究」. Physical Review C . 108 (2). American Physical Society (APS): 024307. Bibcode :2023PhRvC.108b4307H. doi :10.1103/physrevc.108.024307. ISSN 2469-9985. S2CID 260913513.

同位体質量:
- アウディ、ジョルジュ。ベルシヨン、オリヴィエ。ジャン・ブラショー。Wapstra、Aaldert Hendrik (2003)、「核および崩壊特性の NUBASE 評価」、核物理学 A、729 : 3–128、Bibcode :2003NuPhA.729....3A、doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11。 001
同位体組成と標準原子質量:
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl ; De Bièvre, Paul ; Hidaka, Hiroshi ; Peiser, H. Steffen ; Rosman, Kevin JR ; Taylor, Philip DP (2003). 「元素の原子量。レビュー 2000 (IUPAC 技術レポート)」。純正および応用化学。75 (6): 683– 800。doi : 10.1351/pac200375060683。
- Wieser, Michael E. (2006). 「元素の原子量 2005 (IUPAC 技術レポート)」.純粋および応用化学. 78 (11): 2051– 2066. doi : 10.1351/pac200678112051 .
「ニュースとお知らせ: 標準原子量の改訂」国際純正応用化学連合。2005 年 10 月 19 日。
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。
- アウディ、ジョルジュ。ベルシヨン、オリヴィエ。ジャン・ブラショー。Wapstra、Aaldert Hendrik (2003)、「核および崩壊特性の NUBASE 評価」、核物理学 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。

[7] Nd – 励起核異性体。

[8] ( ) – 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-9] # – # 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す。

[10] 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-11] # – # 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。

[12] 崩壊のモード:

[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。

[FP-16] 核分裂生成物

[19] 半減期が1500万回を超えるα崩壊を起こして^{139 Ceになると考えられている。}1.1 × 10 ²⁰ 年^[8]^[9]

[PN-20] 原始放射性核種

[22] 半減期が1500万回を超えるα崩壊を起こして¹⁴¹ Ceになると考えられている。6.1 × 10 ¹⁹ 年^[10]^[9]

[23] ^ β ⁻ β ^{−崩壊して}¹⁴⁶ Smになるか、α 崩壊して¹⁴² Ceになると考えられており、半減期は 1500 分を超える。3.3 × 10 ²¹ 年^[10]^[9]

[24] β ⁻ β ^{−崩壊して}¹⁴⁸ Smになり、半減期は 1500 万回を超えると考えられている。3 × 10 ¹⁸ 年、または半減期が^{144 Ceへのα崩壊で}1.2 × 10 ¹⁹ 年^[10]^[9]

[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：ネオジム」CIAAW . 2005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.

[4] Hemond, C.; Menet, C.; Menager, MT (1991). 「新オクロ原子炉10（ガボン）からのUおよびNd同位体：放射性元素の移動の証拠」MRS Proceedings . 257 . doi :10.1557/PROC-257-489.

[5] 「オクロの天然原子炉」2020年10月24日。

[6] 「オクロ現象が放射減衰率の一定性に与える影響」

[petrache2023-15] ペトラーチェ、CM;ウシタロ、J.広告塔ブリスコー。サリバン、CM。ジョス、DT;タン、H.アクタス、ö。アレイド、B.アル・アキール、MAM。アスティエ、A.バドラン、H.シダーウォール、B.デラフォス、C.エルトプラク、A.ファヴィエ、Z.フォースバーグ、米国;ギンズ、W.グラーン、T.グリーンリーズ、PT;彼、XT。ヒーリー、J.ヒルトン、J。サウスカロライナ州カランタン。リー、Ｒ．ジョディダル首相。ジュリン、R.ユーティネン、S.レイノ、M.ルイス、MC。リー、JG;リー、ZP;ルオマ、M. Lv、BF;マッカーター、A.ナサニエル、S.オジャラ、J.ページ、RD;パカリネン、J.パパダキス、P.パー、E.パルタネン、J.ポール、ES;ラキラ、P.ルオザライネン、P.サンドゼリウス、M.サレン、J.スモールコム、J.ソリ、J.シュベック、S.ワン、LJ;王、Y。ワーリング、L.徐、フランス。チャン、J.張、ZH;鄭、KK; G.ジンバ（2023年7月19日）。「陽子豊富な核 Nd 129 における High-K 3 準粒子異性体」(PDF)。物理的レビュー C . 108 (1)。土井：10.1103/PhysRevC.108.014317。

[Nd_2024-17] ベリ、P.バーナベイ、R.ボイコ、RS;アカペラ、F.カラッチョロ、V.セルリ、R.ダネヴィッチ、FA;インチキッティ、A.カスペロヴィチ、DV;コビチェフ、VV。ラウベンシュタイン、M.レオンチーニ、A.メルロ、V.ポダ、DV; OG、ポリシュク。ソクール、ネバダ州。トレチャック、VI (2024 年 3 月 1 日)。「ガンマ量子を伴う天然の Nd 同位体のアルファおよび二重アルファ崩壊の探索」。ヨーロッパ物理ジャーナル A。60 (46)。土井：10.1140/epja/s10050-024-01260-3。

[rare_decays-18] ベリ、P.;バーナベイ、R.ダネヴィッチ、FA;インチキッティ、A.トレチャック、VI (2019)。「希少なアルファ崩壊とベータ崩壊の実験的探索」。ヨーロッパ物理ジャーナル A。55 (140): 4–6 . arXiv : 1908.11458。ビブコード:2019EPJA...55..140B。土井：10.1140/epja/i2019-12823-2。S2CID 201664098。

[Nd_2023-21] ネバダ州ソクール;ベリ、P.バーナベイ、R.ボイコ、RS;アカペラ、F.カラッチョロ、V.セルリ、R.ダネヴィッチ、FA;インチキッティ、A.カスペロヴィッチ、DV;コビチェフ、VV。ラウベンシュタイン、M.レオンチーニ、A.メルロ、V. OG、ポリシュク。トレチャック、VI (2023 年 7 月 11 日)。天然に存在するネオジム同位体のアルファ崩壊。 XII 物理学の新フロンティアに関する国際会議。

[25] Hartley, DJ; Kondev, FG; Carpenter, MP; Clark, JA; Copp, P.; Kay, B.; Lauritsen, T.; Savard, G.; Seweryniak, D.; Wilson, GL; Wu, J. (2023-08-14). 「^{157 Nd の最初の β}⁻崩壊分光法研究」. Physical Review C . 108 (2). American Physical Society (APS): 024307. Bibcode :2023PhRvC.108b4307H. doi :10.1103/physrevc.108.024307. ISSN 2469-9985. S2CID 260913513.