Изотопы лантана — разновидности химического элемента лантана с разным количеством нейтронов в ядре. Известны изотопы лантана с массовыми числами от 117 до 155 (количество протонов 57, нейтронов от 60 до 98) и 12 ядерных изомеров.
Природный лантан представляет собой смесь двух изотопов. Одного стабильного:
- 139La (изотопная распространённость 99,911 %)
И одного с огромным периодом полураспада, больше возраста Вселенной:
- 138La (изотопная распространённость 0,089 %; период полураспада 1,02⋅1011 лет).
Благодаря радиоактивности 138La природный лантан обладает удельной активностью около 818 Бк/кг.[1]
Наиболее долгоживущим из искусственных изотопов является лантан-137 с периодом полураспада около 60 тыс. лет. Остальные изотопы имеют периоды полураспада от нескольких миллисекунд до нескольких часов.
Таблица изотопов лантана
править| Символ нуклида |
Z(p) | N(n) | Масса изотопа[2] (а. е. м.) |
Период полураспада[3] (T1/2) |
Канал распада | Продукт распада | Спин и чётность ядра[3] |
Распространённость изотопа в природе |
Диапазон изменения изотопной распространённости в природе |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | |||||||||
| 117La | 57 | 60 | 116.95007(43)# | 23.5(26) мс | β+ | 117Ba | (3/2+, 3/2−) | ||
| p | 116Ba | ||||||||
| 117mLa | 151(12) кэВ | 10(5) мс | (9/2+) | ||||||
| 118La | 57 | 61 | 117.94673(32)# | 200# мс | β+ | 118Ba | |||
| 119La | 57 | 62 | 118.94099(43)# | 1# с | β+ | 119Ba | 11/2−# | ||
| 120La | 57 | 63 | 119.93807(54)# | 2.8(2) с | β+ | 120Ba | |||
| β+, p | 119Cs | ||||||||
| 121La | 57 | 64 | 120.93301(54)# | 5.3(2) с | β+ | 121Ba | 11/2−# | ||
| β+, p | 120Cs | ||||||||
| 122La | 57 | 65 | 121.93071(32)# | 8.6(5) с | β+ | 122Ba | |||
| β+, p | 121Cs | ||||||||
| 123La | 57 | 66 | 122.92624(21)# | 17(3) с | β+ | 123Ba | 11/2−# | ||
| 124La | 57 | 67 | 123.92457(6) | 29.21(17) с | β+ | 124Ba | (7−, 8−) | ||
| 124mLa | 100(100)# кэВ | 21(4) с | низкий+#) | ||||||
| 125La | 57 | 68 | 124.920816(28) | 64.8(12) с | β+ | 125Ba | (11/2−) | ||
| 125mLa | 107.0(10) кэВ | 390(40) мс | (3/2+) | ||||||
| 126La | 57 | 69 | 125.91951(10) | 54(2) с | β+ | 126Ba | (5)(+#) | ||
| 126mLa | 210(410) кэВ | 20(20) с | (0−, 1−, 2−) | ||||||
| 127La | 57 | 70 | 126.916375(28) | 5.1(1) мин | β+ | 127Ba | (11/2−) | ||
| 127mLa | 14.8(12) кэВ | 3.7(4) мин | β+ | 127Ba | (3/2+) | ||||
| ИП | 127La | ||||||||
| 128La | 57 | 71 | 127.91559(6) | 5.18(14) мин | β+ | 128Ba | (5+) | ||
| 128mLa | 100(100)# кэВ | <1.4 мин | ИП | 128La | (1+, 2−) | ||||
| 129La | 57 | 72 | 128.912693(22) | 11.6(2) мин | β+ | 129Ba | 3/2+ | ||
| 129mLa | 172.1(4) кэВ | 560(50) мс | ИП | 129La | 11/2− | ||||
| 130La | 57 | 73 | 129.912369(28) | 8.7(1) мин | β+ | 130Ba | 3(+) | ||
| 131La | 57 | 74 | 130.91007(3) | 59(2) мин | β+ | 131Ba | 3/2+ | ||
| 131mLa | 304.52(24) кэВ | 170(10) мкс | 11/2− | ||||||
| 132La | 57 | 75 | 131.91010(4) | 4.8(2) ч | β+ | 132Ba | 2− | ||
| 132mLa | 188.18(11) кэВ | 24.3(5) мин | ИП (76%) | 132La | 6− | ||||
| β+ (24%) | 132Ba | ||||||||
| 133La | 57 | 76 | 132.90822(3) | 3.912(8) ч | β+ | 133Ba | 5/2+ | ||
| 134La | 57 | 77 | 133.908514(21) | 6.45(16) мин | β+ | 134Ba | 1+ | ||
| 135La | 57 | 78 | 134.906977(11) | 19.5(2) ч | β+ | 135Ba | 5/2+ | ||
| 136La | 57 | 79 | 135.90764(6) | 9.87(3) мин | β+ | 136Ba | 1+ | ||
| 136mLa | 255(9) кэВ | 114(3) мс | ИП | 136La | (8)(−#) | ||||
| 137La | 57 | 80 | 136.906494(14) | 6(2)⋅104 лет | ЭЗ | 137Ba | 7/2+ | ||
| 138La | 57 | 81 | 137.907112(4) | 1.02(1)⋅1011 лет | β+ (66.4%) | 138Ba | 5+ | 9.0(1)⋅10−4 | |
| β− (33.6%) | 138Ce | ||||||||
| 138mLa | 72.57(3) кэВ | 116(5) нс | (3)+ | ||||||
| 139La | 57 | 82 | 138.9063533(26) | стабилен | 7/2+ | 0.99910(1) | |||
| 140La | 57 | 83 | 139.9094776(26) | 1.6781(3) сут | β− | 140Ce | 3− | ||
| 141La | 57 | 84 | 140.910962(5) | 3.92(3) ч | β− | 141Ce | (7/2+) | ||
| 142La | 57 | 85 | 141.914079(6) | 91.1(5) мин | β− | 142Ce | 2− | ||
| 143La | 57 | 86 | 142.916063(17) | 14.2(1) мин | β− | 143Ce | (7/2)+ | ||
| 144La | 57 | 87 | 143.91960(5) | 40.8(4) с | β− | 144Ce | (3−) | ||
| 145La | 57 | 88 | 144.92165(10) | 24.8(20) с | β− | 145Ce | (5/2+) | ||
| 146La | 57 | 89 | 145.92579(8) | 6.27(10) с | β− (99.99%) | 146Ce | 2− | ||
| β−, n (.007%) | 145Ce | ||||||||
| 146mLa | 130(130) кэВ | 10.0(1) с | β− | 146Ce | (6−) | ||||
| 147La | 57 | 90 | 146.92824(5) | 4.015(8) с | β− (99.96%) | 147Ce | (5/2+) | ||
| β−, n (.04%) | 146Ce | ||||||||
| 148La | 57 | 91 | 147.93223(6) | 1.26(8) с | β− (99.85%) | 148Ce | (2−) | ||
| β−, n (.15%) | 147Ce | ||||||||
| 149La | 57 | 92 | 148.93473(34)# | 1.05(3) с | β− (98.6%) | 149Ce | 5/2+# | ||
| β−, n (1.4%) | 148Ce | ||||||||
| 150La | 57 | 93 | 149.93877(43)# | 510(30) мс | β− (97.3%) | 150Ce | (3+) | ||
| β−, n (2.7%) | 149Ce | ||||||||
| 151La | 57 | 94 | 150.94172(43)# | 300# мс [>300 нс] | β− | 151Ce | 5/2+# | ||
| 152La | 57 | 95 | 151.94625(43)# | 200# мс [>300 нс] | β− | 152Ce | |||
| 153La | 57 | 96 | 152.94962(64)# | 150# мс [>300 нс] | β− | 153Ce | 5/2+# | ||
| 154La | 57 | 97 | 153.95450(64)# | 100# мс | β− | 154Ce | |||
| 155La | 57 | 98 | 154.95835(86)# | 60# мс | β− | 155Ce | 5/2+# | ||
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. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
- 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- ↑ Оценка радиологической значимости редкоземельных металлов, имеющих природные радиоактивные изотопы. Архивная копия от 4 мая 2018 на Wayback Machine Э. П. Лисаченко. Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. Рамзаева, Санкт-Петербург
- ↑ Данные приведены по Huang W. J., Meng Wang, Kondev F. G., Audi G., Naimi S. The Ame2020 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data, and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 43, iss. 3. — P. 030002-1—030002-342. — doi:10.1088/1674-1137/abddb0.
- ↑ 1 2 Данные приведены по 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.
