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 править

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа^[1] (а. е. м.)	Период полураспада^[2] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[2]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Символ нуклида	Энергия возбуждения			Период полураспада^[2] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[2]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
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+
¹²²Ce	58	64	121,93791(43)#	2# с	β⁺, p	¹²¹Ba	0+
¹²³Ce	58	65	122,93540(32)#	3,8(2) с	β⁺	¹²³La	(5/2)(+#)
¹²³Ce	58	65	122,93540(32)#	3,8(2) с	β⁺, p	¹²²Ba	(5/2)(+#)
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−)
¹²⁵Ce	58	67	124,92844(21)#	9,3(3) с	β⁺, p	¹²⁴Ba	(7/2−)
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−
^137mCe	254,29(5) кэВ			34,4(3) ч	β⁺ (0,779%)	¹³⁷La	11/2−
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+#

↑ Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в ¹³⁶Ba
↑ Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в ¹³⁸Ba
↑ Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ¹⁴²Nd или альфа-распад в ¹³⁸Ba

Пояснения к таблице править

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 править

↑ 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.
↑ 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.
↑ 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.

[3] Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в ¹³⁶Ba

[5] Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в ¹³⁸Ba

[6] Теоретически может претерпевать двойной бета-распад в ¹⁴²Nd или альфа-распад в ¹³⁸Ba

[AME2003-1] 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.

[Nubase2003-2] 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.

[Nubase2020-4] 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.

[1]

[2]

[n 1]

[3]

[n 2]

[n 3]