Isotopi di europio

L' europio ( Eu ) ha 38 isotopi noti per un numero di massa compreso tra 130-167 e 17 isomeri nucleari . Tra questi isotopi, solo uno è stabile , 153 Eu, rendendo l'europio un elemento monoisotopico . D'altra parte, è presente in natura con un radionuclide primordiale , 151 Eu, la cui radioattività α è stata scoperta solo di recente (emivita di 4,62 × 10 18  a ), il che significa che l'europio non è un elemento mononucleidico . Inoltre, si sospetta che 153 Eu possano decadere per radiazione α fino a 149 Pm, ma finora questo decadimento non è mai stato osservato. 153 Eu e 151 Eu sono presenti in natura in un rapporto di 52,2 / 47,8. All'europio viene assegnata una massa atomica standard di 151,964 (1)  u .

Oltre a 151 Eu, i radioisotopi (artificiali) dell'europio con l'emivita più lunga sono 150 Eu (emivita di 36,9 anni), 152 Eu (13,516 anni), 154 Eu (8,593 anni) e 155 Eu (4,76 anni) . Tutti gli altri isotopi hanno un'emivita inferiore a 94 giorni, la maggior parte inferiore a 12,2 secondi.

Tra i 17 isomeri nucleari, i più stabili sono 150m Eu (t 1/2 di 12,8 ore), 152m1 Eu (t 1/2 di 9,311 6 ore) e 152m2 Eu (t 1/2 di 96 minuti).

I radioisotopi più leggeri (A <151) decadono principalmente per emissione di positroni (β + ) negli isotopi del samario . 149 Cd e 152 Cd decadono principalmente per cattura elettronica , rispettivamente in 149 Sm e 152 Sm. Radioisotopi pesanti ( A> 153 ) disintegrano principalmente da β - decadimento in isotopi del gadolinio .

Europio naturale

L'europio naturale è costituito dall'isotopo stabile 153 Eu e dal radioisotopo quasi stabile 151 Eu (emivita 4,62 × 10 18  a ), di radioattività trascurabile in tutte le sue applicazioni.

Europium 154

L' europio 154 ( 154 Eu) è l'isotopo dell'europio il cui nucleo è costituito da 63 protoni e 91 neutroni . È un radioisotopo che decade principalmente dalla radiazione β - in gadolinio 154, e marginalmente dalla cattura di elettroni nel samario 154, con un'emivita di 8.593 anni. È un importante emettitore di raggi gamma .

Europio 155

L' europio 155 ( 155 Eu) è l'isotopo dell'europio il cui nucleo è costituito da 63 protoni e 92 neutroni . È un radioisotopo di decadimento della radiazione β - con un'emivita di 4.761 1 (13) anni e un'energia di decadimento massima di 252  keV . È un prodotto di fissione con una bassa resa nei reattori termici , circa 80 volte inferiore ad esempio al cesio 137 .

155 Eu ha una grande sezione d'urto di cattura neutronica  (in) (circa 3.900  barn per neutroni termici , 16.000 in piena risonanza ), vale a dire che anche piccole quantità prodotte vengono per lo più distrutte durante il consumo di combustibile nucleare. Poiché il suo rendimento, l'energia di decadimento e l'emivita sono molto inferiori a quelli del cesio 137 o dello stronzio 90 , non è considerato un rifiuto nucleare significativo.

Inoltre, l'europio 155 può essere prodotto sequenziando le catture di neutroni da 153 Eu (non radioattivo, 350 barn per neutroni termici, 1500 in piena risonanza, resa circa 5 volte maggiore di quella di 155 Eu) o da 154 Eu (1.400 barns per neutroni termici, 1.600 in risonanza integrale, efficienza estremamente bassa perché il decadimento β si ferma a 154 Sm); tuttavia, a causa delle rispettive sezioni trasversali, 155 Eu e 154 Eu vengono distrutti più velocemente di quanto vengono prodotti.

Simbolo dell'isotopo	Z ( p )	N ( n )	Massa isotopica (u)	Metà vita	Modalità di decadimento	Isotopo (i) -figlio	Rotazione nucleare
	Energia di eccitazione
130 Eu	63	67	129.96357 (54) #	1,1 (5) ms [0,9 (+ 5-3) ms]			2 + #
131 Eu	63	68	130.95775 (43) #	17,8 (19) ms			3/2 +
132 Eu	63	69	131.95437 (43) #	100 # ms	β +	132 Sm
					p	131 Sm
133 Eu	63	70	132.94924 (32) #	200 # ms	β +	133 Sm	11 / 2- #
134 Eu	63	71	133.94651 (21) #	0,5 (2) secondi	β +	134 Sm
					β + , p (raro)	133 Pm
135 Eu	63	72	134.94182 (32) #	1,5 (2) secondi	β +	135 Mq	11 / 2- #
					β + , p	134 Pm
136 Eu	63	73	135.93960 (21) #	3,3 (3) secondi	β + (99,91%)	136 Sm	(7+)
					β + , p (0,09%)	135 Pm
136m Eu	0 (500) # keV			3,8 (3) secondi	β + (99,91%)	136 Sm	(3+)
					β + , p (0,09%)	135 Pm
137 Eu	63	74	136.93557 (21) #	8,4 (5) secondi	β +	137 Sm	11 / 2- #
138 Eu	63	75	137.93371 (3)	12.1 (6) s	β +	138 Sm	(6-)
139 Eu	63	76	138.929792 (14)	17,9 (6) secondi	β +	139 Mq	(11/2) -
140 Eu	63	77	139.92809 (6)	1,51 (2) secondi	β +	140 Mq	1+
140 milioni di euro	210 (15) keV			125 (2) ms	TI (99%)	140 Eu	5- #
					β + (1%)	140 Mq
141 Eu	63	78	140.924931 (14)	40,7 (7) s	β +	141 Sm	5/2 +
141m Eu	96,45 (7) keV			2,7 (3) secondi	IT (86%)	141 Eu	11/2
					β + (14%)	141 Sm
142 Eu	63	79	141.92343 (3)	2,36 (10) secondi	β +	142 Sm	1+
142m Eu	460 (30) keV			1.223 (8) min	β +	142 Sm	8-
143 Eu	63	80	142.920298 (12)	2,59 (2) min	β +	143 Sm	5/2 +
143m Eu	389,51 (4) keV			50,0 (5) µs			11/2
144 Eu	63	81	143.918817 (12)	10.2 (1) s	β +	144 Sm	1+
144m Eu	1127,6 (6) keV			1,0 (1) µs			(8-)
145 Eu	63	82	144.916265 (4)	5,93 (4) d	β +	145 Sm	5/2 +
145m Eu	716,0 (3) keV			490 ns			11/2
146 Eu	63	83	145.917206 (7)	4,61 (3) d	β +	146 Sm	4-
146m Eu	666,37 (16) keV			235 (3) µs			9+
147 Eu	63	84	146.916746 (3)	24,1 (6) d	β + (99,99%)	147 Sm	5/2 +
					α (0,0022%)	143 Pm
148 Eu	63	85	147.918086 (11)	54,5 (5) d	β + (100%)	148 Sm	5-
					α (9,39 × 10 −7  %)	144 Pm
149 Eu	63	86	148.917931 (5)	93,1 (4) j	QUESTO	149 Sm	5/2 +
150 Eu	63	87	149.919702 (7)	36,9 (9) a	β +	150 Mq	5 (-)
150m Eu	42,1 (5) keV			12,8 (1) ora	β - (89%)	150 Gd	0-
					β + (11%)	150 Mq
					TI (5 × 10 −8  %)	150 Eu
151 Eu	63	88	150.9198502 (26)	4,62 × 10 18 a	α	147 Pm	5/2 +
151m Eu	196,245 (10) keV			58,9 (5) µs			11/2
152 Eu	63	89	151.9217445 (26)	13,537 (6) a	CE (72,09%), β + (0,027%)	152 Sm	3-
					β - (27,9%)	152 Gd
152m1 Eu	45.5998 (4) keV			9.3116 (13) ore	β - (72%)	152 Gd	0-
					β + (28%)	152 Sm
152m2 Eu	65,2969 (4) keV			0,94 (8) µs			1-
152m3 Eu	78.2331 (4) keV			165 (10) ns			1+
152m4 Eu	89,8496 (4) keV			384 (10) ns			4+
152 m 5 Eu	147,86 (10) keV			96 (1) min			8-
153 Eu	63	90	152.9212303 (26)	Stabile osservato			5/2 +
154 Eu	63	91	153.9229792 (26)	8.593 (4) a	β - (99,98%)	154 Gd	3-
					EC (0,02%)	154 Sm
154 m 1 Eu	145,3 (3) keV			46,3 (4) min	IT	154 Eu	(8-)
154m2 Eu	68.1702 (4) keV			2,2 (1) µs			2+
155 Eu	63	92	154.9228933 (27)	4.7611 (13) a	β -	155 Gd	5/2 +
156 Eu	63	93	155.924752 (6)	15.19 (8) d	β -	156 Gd	0+
157 Eu	63	94	156.925424 (6)	15.18 (3) ore	β -	157 Gd	5/2 +
158 Eu	63	95	157.92785 (8)	45.9 (2) min	β -	158 Gd	(1-)
159 Eu	63	96	158.929089 (8)	18,1 (1) min	β -	159 Gd	5/2 +
160 Eu	63	97	159.93197 (22) #	38 (4) s	β -	160 Gd	1 (-)
161 Eu	63	98	160.93368 (32) #	26 (3) s	β -	161 Gd	5/2 + #
162 Eu	63	99	161.93704 (32) #	10,6 (10) secondi	β -	162 Gd
163 Eu	63	100	162.93921 (54) #	6 # s	β -	163 Gd	5/2 + #
164 Eu	63	101	163.94299 (64) #	2 # s	β -	164 Gd
165 Eu	63	102	164.94572 (75) #	1 # s	β -	165 Gd	5/2 + #
166 Eu	63	103	165.94997 (86) #	400 # ms	β -	166 Gd
167 Eu	63	104	166.95321 (86) #	200 # ms	β -	167 Gd	5/2 + #

1. Grassetto per isotopi con emivite superiori all'età dell'universo (quasi stabile).
2. Abbreviazioni:
   CE: acquisizione elettronica  ;
   TI: transizione isomerica .
3. Isotopi stabili nel grasso.
4. Radionuclide primordiale .
5. Prodotto fissativo .
6. Teoricamente in grado di decadere per decadimento alfa a 149 Pm.

Osservazioni

• Esistono campioni geologici eccezionali la cui composizione isotopica è al di fuori della scala data. L'incertezza nella massa atomica di tali campioni può superare i valori forniti.
• I valori contrassegnati con # non sono puramente derivati ​​da dati sperimentali, ma anche almeno in parte da tendenze sistematiche. I giri con argomenti di assegnazione deboli sono tra parentesi.
• Le incertezze sono riportate in modo conciso tra parentesi dopo la cifra decimale corrispondente. I valori di incertezza denotano una deviazione standard, ad eccezione della composizione isotopica e della massa atomica standard IUPAC che utilizzano incertezze espanse.

Note e riferimenti

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• Emivite, giri e dati su isomeri selezionati dalle seguenti fonti:
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• (fr) Questo articolo è parzialmente o interamente tratto dall'articolo di Wikipedia in inglese intitolato “  Isotopes of europium  ” ( vedere l'elenco degli autori ) .