サマリウムの同位体

サマリウム(Sm)の同位体のうち天然に生成するものは、¹⁴⁴Sm、¹⁵⁰Sm、¹⁵²Sm、¹⁵⁴Smと、半減期の極めて長い放射性同位体である¹⁴⁷Sm（半減期1.06×10¹¹年）、¹⁴⁸Sm（半減期7×10¹⁵年）、¹⁴⁹Sm（半減期>2×10¹⁵年）からなる。¹⁵²Smは天然存在比が26.75%と最も豊富に存在する。¹⁴⁶Smも10⁸と長い半減期を持ち、超新星爆発の残渣があった場合のみ、天然に生成する^[1]。

¹⁵¹Smの半減期は90年、¹⁴⁵Smの半減期は340日である。その他は全て2日以内で、そのほとんどは48秒以内である。5種類の核異性体もあり、安定なものは^141mSm (半減期 22.6分)、^143m1Sm (半減期 66秒)、^139mSm (半減期 10.7秒)である。

最も安定な¹⁵²Smよりも軽い同位体は電子捕獲によりプロメチウムに、¹⁵²Smよりも重い同位体はベータ崩壊によりユウロピウムに崩壊する。

サマリウムの同位体は、岩石と小惑星の年代の関係を調べるサマリウム-ネオジム年代測定に用いられる。

標準原子量は150.36(2) uである。

一覧

同位体核種	Z(p)	N(n)	同位体質量 (u)	半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
同位体核種	励起エネルギー			半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
¹²⁸Sm	62	66	127.95808(54)#	0.5# s	0+
¹²⁹Sm	62	67	128.95464(54)#	550(100) ms	5/2+#
¹³⁰Sm	62	68	129.94892(43)#	1# s	0+
¹³¹Sm	62	69	130.94611(32)#	1.2(2) s	5/2+#
¹³²Sm	62	70	131.94069(32)#	4.0(3) s	0+
¹³³Sm	62	71	132.93867(21)#	2.90(17) s	(5/2+)
¹³⁴Sm	62	72	133.93397(21)#	10(1) s	0+
¹³⁵Sm	62	73	134.93252(17)	10.3(5) s	(7/2+)
^135mSm	0(300)# keV			2.4(9) s	(3/2+,5/2+)
¹³⁶Sm	62	74	135.928276(13)	47(2) s	0+
^136mSm	2264.7(11) keV			15(1) µs	(8-)
¹³⁷Sm	62	75	136.92697(5)	45(1) s	(9/2-)
^137mSm	180(50)# keV			20# s	1/2+#
¹³⁸Sm	62	76	137.923244(13)	3.1(2) min	0+
¹³⁹Sm	62	77	138.922297(12)	2.57(10) min	1/2+
^139mSm	457.40(22) keV			10.7(6) s	11/2-
¹⁴⁰Sm	62	78	139.918995(13)	14.82(12) min	0+
¹⁴¹Sm	62	79	140.918476(9)	10.2(2) min	1/2+
^141mSm	176.0(3) keV			22.6(2) min	11/2-
¹⁴²Sm	62	80	141.915198(6)	72.49(5) min	0+
¹⁴³Sm	62	81	142.914628(4)	8.75(8) min	3/2+
^143m1Sm	753.99(16) keV			66(2) s	11/2-
^143m2Sm	2793.8(13) keV			30(3) ms	23/2(-)
¹⁴⁴Sm	62	82	143.911999(3)	STABLE	0+	0.0307(7)
^144mSm	2323.60(8) keV			880(25) ns	6+
¹⁴⁵Sm	62	83	144.913410(3)	340(3) d	7/2-
^145mSm	8786.2(7) keV			990(170) ns [0.96(+19-15) µs]	(49/2+)
¹⁴⁶Sm	62	84	145.913041(4)	1.03(5)E+8 a	0+
¹⁴⁷Sm	62	85	146.9148979(26)	1.06(2)E+11 a	7/2-	0.1499(18)
¹⁴⁸Sm	62	86	147.9148227(26)	7(3)E+15 a	0+	0.1124(10)
¹⁴⁹Sm	62	87	148.9171847(26)	STABLE [>2E+15 a]	7/2-	0.1382(7)
¹⁵⁰Sm	62	88	149.9172755(26)	STABLE	0+	0.0738(1)
¹⁵¹Sm	62	89	150.9199324(26)	90(8) a	5/2-
^151mSm	261.13(4) keV			1.4(1) µs	(11/2)-
¹⁵²Sm	62	90	151.9197324(27)	STABLE	0+	0.2675(16)
¹⁵³Sm	62	91	152.9220974(27)	46.284(4) h	3/2+
^153mSm	98.37(10) keV			10.6(3) ms	11/2-
¹⁵⁴Sm	62	92	153.9222093(27)	STABLE [>2.3E+18 a]	0+	0.2275(29)
¹⁵⁵Sm	62	93	154.9246402(28)	22.3(2) min	3/2-
¹⁵⁶Sm	62	94	155.925528(10)	9.4(2) h	0+
^156mSm	1397.55(9) keV			185(7) ns	5-
¹⁵⁷Sm	62	95	156.92836(5)	8.03(7) min	(3/2-)
¹⁵⁸Sm	62	96	157.92999(8)	5.30(3) min	0+
¹⁵⁹Sm	62	97	158.93321(11)	11.37(15) s	5/2-
¹⁶⁰Sm	62	98	159.93514(21)#	9.6(3) s	0+
¹⁶¹Sm	62	99	160.93883(32)#	4.8(8) s	7/2+#
¹⁶²Sm	62	100	161.94122(54)#	2.4(5) s	0+
¹⁶³Sm	62	101	162.94536(75)#	1# s	1/2-#
¹⁶⁴Sm	62	102	163.94828(86)#	500# ms	0+
¹⁶⁵Sm	62	103	164.95298(97)#	200# ms	5/2-#

出典

^ Samir Maji et al. (2006). “Separation of samarium and neodymium: a prerequisite for getting signals from nuclear synthesis”. Analyst 131: 1332–1334. doi:10.1039/b608157f.

参考文献

Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

[1] Samir Maji et al. (2006). “Separation of samarium and neodymium: a prerequisite for getting signals from nuclear synthesis”. Analyst 131: 1332–1334. doi:10.1039/b608157f.

[1]