نظائر الساماريوم

نظائر الساماريوم من الطبيعي أن يكون للساماريوم (₆₂Sm) خمسة نظائر مستقرة، وهي ¹⁴⁴Sm و ¹⁴⁹Sm ¹⁵⁰Sm و ¹⁵²Sm و ¹⁵⁴Sm واثنين من النويدات المشعة والتي لها عمر طويل جدا، ¹⁴⁷Sm (عمر النصف: 1.06×10¹¹ سنة) و (¹⁴⁸Sm) (سنة 7×10¹⁵) مع ¹⁵²Sm كونها أكثر وفرة (26.75% من الوفرة الطبيعية). ¹⁴⁶Sm هي أيضا لها عمر طويل نسبيا (6.8×10⁷ سنة) لكنه لم يكن طويلا بما فيه الكفاية ليكون مثل عمر النظام الشمسي على الأرض، على الرغم من أنه لا يزال مفيدا في التأريخ الاشعاعي في النظام الشمسي باعتبار النويدات المشعة المنقرضة.^[1]^[2]

وبخلاف النظائر المستقرة الموجودة في الطبيعة، فإن النظائر المشعة طويلة العمر هي: ¹⁵¹Sm، والتي لها عمر النصف يبلغ حتى 88.8 سنة،^[3] و¹⁴⁵Sm، التي لها عمر النصف افتراضي يبلغ 340 يوما. جميع النظائر المشعة المتبقية لها عمر النصف أقل من يومين، وغالبية هذه النظائر لها عمر النصف أقل من 48 ثانية.

يحتوي هذا العنصر أيضا على اثني عشر إيسومرات معروفة وهي الأكثر استقرارا مثل ^141mSm الذي له (t_1/2 هو 22.6 دقيقة)، و ^143m1Sm الذي له (t_1/2 هو 66 ثانية)، و^139mSm الذي له (t_1/2 هو 10.7 ثانية). (t_1/2 يعني عمر النصف)

النظائر طويلة العمر، ¹⁴⁶Sm, ¹⁴⁷Sm، و ¹⁴⁸Sm تتحلل بواسطة اضمحلال ألفا لنظائر النيوديميوم. النظائر الخفيفة غير المستقرة من الساماريوم تتحلل عن طريق التقاط إلكترون لنظائر البروميثيوم، في حين أن الثقيلة منها تتحلل بواسطة اضمحلال بيتا لنظائر اليوروبيوم.

وتستخدم نظائر السماريوم في التأريخ بالساماريوم-النيوديميوم من أجل تحديد أعمار بعض الصخور والنيازك.

¹⁵¹Sm هو منتج انشطار متوسط العمر ينتج بانبعاث نيوترون في دورة الوقود النووي. وهو منتج انشطار مستقر و¹⁴⁹Sm هو أيضا ينتج بانبعاث نيوترون

سماريوم-149

¹⁴⁹Sm هو نظير مستقر ملاحظ من السماريوم (من المتوقع أن يتحلل، ولكن لم يلاحظ أي اضمحلال في أي وقت مضى، مما يعطيه عدة أمور ليكون له عمر النصف أطول من عمر الكون)، ومنتج الانشطار (الناتح 1.0888٪)، الذي هو أيضا ينبعث منه نيوترون-مستحوذ عليه، ويعطي تأثير نووي كبير على عملية المفاعل النووي، والثانية فقط ¹³⁵Xe. أما المقطع العرضي النيوتروني فيساوي 40140 بارن للنيوترونات الحرارية.

إن تركيز التوازن ينبني على قيمة التوازن في حوالي 500 ساعة (حوالي 20 يوما) من تشغيل المفاعل، وبما أن ¹⁴⁹Sm مستقر، فإنه يظل التركيز ثابتا بشكل أساسي خلال عملية المفاعل الإضافي.

ساماريوم-151

¹⁵¹Sm له عمر النصف قدره 88.8 سنة، وتحلل بيتا منخفض الطاقة، وله ناتج انشطار 0.4203٪ ناتج عن النيوترونات الحرارية و²³⁵U، حوالي 39٪ من ¹⁴⁹Sm الناتج. الناتج أكثر إلى حد ما من ²³⁹Pu.

إن المقطع العرضي للامتصاص النيوتروني للنيوترونات الحرارية مرتفع عند 15200 بارن، حوالي 38٪ من المقطع العرضي للامتصاص ¹⁴⁹Sm، أو حوالي 20 مرة من ²³⁵U. وبما أن النسب بين معدلات الإنتاج والامتصاص من ¹⁵¹Sm و ¹⁴⁹Sm متساوية تقريبا، يجب أن يصل اثنين من النظائر إلى تركيزات التوازن المتماثلة. يصل ¹⁴⁹Sm التوازن في حوالي 500 ساعة (20 يوما)، ¹⁵¹Sm ينبغي أن يصل إلى التوازن في حوالي 50 يوما.

ساماريوم-153

¹⁵¹Sm لديه عمر النصف 46.3 ساعة، يتعرض لاضمحلال β⁻ ليعطي ¹⁵³Eu. كعنصر من ليكسيدرونام ساماريوم، يتم استخدامه في علاج سرطان العظام.^[4] يتم التعامل معه من قبل الجسم بطريقة مماثلة للكالسيوم، ويضع محليا على العظام بشكل انتقائي.

قائمة النظائر

رمز النويدة	P	N ^{[n 1]}	كتلة النظائر (u)	عمر النصف^{[n 2]}	نوع الاضمحلال ^[5]^{[n 3]}	النظائر المتولدة ^{[n 4]}	لف مغزلي نووي	تركيب النظائر التمثيلي (كسر مولي)	مجال التفاوت الطبيعي (كسر مولي)
رمز النويدة	الطاقة المحررة			عمر النصف^{[n 2]}	نوع الاضمحلال ^[5]^{[n 3]}	النظائر المتولدة ^{[n 4]}	لف مغزلي نووي	تركيب النظائر التمثيلي (كسر مولي)	مجال التفاوت الطبيعي (كسر مولي)
¹²⁸Sm	62	66	127.95808(54)#	0.5# ثانية			0+
¹²⁹Sm	62	67	128.95464(54)#	550(100) ميلي ثانية			5/2+#
¹³⁰Sm	62	68	129.94892(43)#	1# ثانية	β⁺	¹³⁰Pm	0+
¹³¹Sm	62	69	130.94611(32)#	1.2(2) ثانية	β⁺	¹³¹Pm	5/2+#
¹³¹Sm	62	69	130.94611(32)#	1.2(2) ثانية	β⁺, p (rare)	¹³⁰Nd	5/2+#
¹³²Sm	62	70	131.94069(32)#	4.0(3) ثانية	β⁺	¹³²Pm	0+
¹³²Sm	62	70	131.94069(32)#	4.0(3) ثانية	β⁺, p	¹³¹Nd	0+
¹³³Sm	62	71	132.93867(21)#	2.90(17) ثانية	β⁺	¹³³Pm	(5/2+)
¹³³Sm	62	71	132.93867(21)#	2.90(17) ثانية	β⁺, p	¹³²Nd	(5/2+)
¹³⁴Sm	62	72	133.93397(21)#	10(1) ثانية	β⁺	¹³⁴Pm	0+
¹³⁵Sm	62	73	134.93252(17)	10.3(5) ثانية	β⁺ (99.98%)	¹³⁵Pm	(7/2+)
¹³⁵Sm	62	73	134.93252(17)	10.3(5) ثانية	β⁺, p (.02%)	¹³⁴Nd	(7/2+)
^135mSm	0(300)# keV			2.4(9) ثانية	β⁺	¹³⁵Pm	(3/2+,5/2+)
¹³⁶Sm	62	74	135.928276(13)	47(2) ثانية	β⁺	¹³⁶Pm	0+
^136mSm	2264.7(11) keV			15(1) ميكرو ثانية			(8−)
¹³⁷Sm	62	75	136.92697(5)	45(1) ثانية	β⁺	¹³⁷Pm	(9/2−)
^137mSm	180(50)# keV			20# ثانية	β⁺	¹³⁷Pm	1/2+#
¹³⁸Sm	62	76	137.923244(13)	3.1(2) دقيقة	β⁺	¹³⁸Pm	0+
¹³⁹Sm	62	77	138.922297(12)	2.57(10) دقيقة	β⁺	¹³⁹Pm	1/2+
^139mSm	457.40(22) keV			10.7(6) ثانية	IT (93.7%)	¹³⁹Sm	11/2−
^139mSm	457.40(22) keV			10.7(6) ثانية	β⁺ (6.3%)	¹³⁹Pm	11/2−
¹⁴⁰Sm	62	78	139.918995(13)	14.82(12) دقيقة	β⁺	¹⁴⁰Pm	0+
¹⁴¹Sm	62	79	140.918476(9)	10.2(2) دقيقة	β⁺	¹⁴¹Pm	1/2+
^141mSm	176.0(3) keV			22.6(2) دقيقة	β⁺ (99.69%)	¹⁴¹Pm	11/2−
^141mSm	176.0(3) keV			22.6(2) دقيقة	IT (.31%)	¹⁴¹Sm	11/2−
¹⁴²Sm	62	80	141.915198(6)	72.49(5) دقيقة	β⁺	¹⁴²Pm	0+
¹⁴³Sm	62	81	142.914628(4)	8.75(8) دقيقة	β⁺	¹⁴³Pm	3/2+
^143m1Sm	753.99(16) keV			66(2) ثانية	IT (99.76%)	¹⁴³Sm	11/2−
^143m1Sm	753.99(16) keV			66(2) ثانية	β⁺ (.24%)	¹⁴³Pm	11/2−
^143m2Sm	2793.8(13) keV			30(3) ميلي ثانية			23/2(−)
¹⁴⁴Sm	62	82	143.911999(3)	نظير مستقر^{[n 5]}			0+	0.0307(7)
^144mSm	2323.60(8) keV			880(25) نانو ثانية			6+
¹⁴⁵Sm	62	83	144.913410(3)	340(3) يوم	EC	¹⁴⁵Pm	7/2−
^145mSm	8786.2(7) keV			990(170) نانو ثانية [0.96(+19−15) ميكرو ثانية]			(49/2+)
¹⁴⁶Sm	62	84	145.913041(4)	6.8(7)×10⁷ سنة	α	¹⁴²Nd	0+	Trace
¹⁴⁷Sm^{[n 6]}^{[n 7]}^{[n 8]}	62	85	146.9148979(26)	1.06(2)×10¹¹ سنة	α	¹⁴³Nd	7/2−	0.1499(18)
¹⁴⁸Sm^{[n 6]}	62	86	147.9148227(26)	7(3)×10¹⁵ سنة	α	¹⁴⁴Nd	0+	0.1124(10)
¹⁴⁹Sm^{[n 7]}^{[n 9]}	62	87	148.9171847(26)	نظير مستقر^{[n 10]}			7/2−	0.1382(7)
¹⁵⁰Sm	62	88	149.9172755(26)	نظير مستقر^{[n 11]}			0+	0.0738(1)
¹⁵¹Sm^{[n 7]}^{[n 9]}	62	89	150.9199324(26)	88.8(24) سنة	β⁻	¹⁵¹Eu	5/2−
^151mSm	261.13(4) keV			1.4(1) ميكرو ثانية			(11/2)−
¹⁵²Sm^{[n 7]}	62	90	151.9197324(27)	نظير مستقر^{[n 12]}			0+	0.2675(16)
¹⁵³Sm^{[n 7]}	62	91	152.9220974(27)	46.284(4) ساعة	β⁻	¹⁵³Eu	3/2+
^153mSm	98.37(10) keV			10.6(3) ميلي ثانية	IT	¹⁵³Sm	11/2−
¹⁵⁴Sm^{[n 7]}	62	92	153.9222093(27)	نظير مستقر^{[n 13]}			0+	0.2275(29)
¹⁵⁵Sm	62	93	154.9246402(28)	22.3(2) دقيقة	β⁻	¹⁵⁵Eu	3/2−
¹⁵⁶Sm	62	94	155.925528(10)	9.4(2) ساعة	β⁻	¹⁵⁶Eu	0+
^156mSm	1397.55(9) keV			185(7) نانو ثانية			5−
¹⁵⁷Sm	62	95	156.92836(5)	8.03(7) دقيقة	β⁻	¹⁵⁷Eu	(3/2−)
¹⁵⁸Sm	62	96	157.92999(8)	5.30(3) دقيقة	β⁻	¹⁵⁸Eu	0+
¹⁵⁹Sm	62	97	158.93321(11)	11.37(15) ثانية	β⁻	¹⁵⁹Eu	5/2−
¹⁶⁰Sm	62	98	159.93514(21)#	9.6(3) ثانية	β⁻	¹⁶⁰Eu	0+
¹⁶¹Sm	62	99	160.93883(32)#	4.8(8) ثانية	β⁻	¹⁶¹Eu	7/2+#
¹⁶²Sm	62	100	161.94122(54)#	2.4(5) ثانية	β⁻	¹⁶²Eu	0+
¹⁶³Sm	62	101	162.94536(75)#	1# ثانية	β⁻	¹⁶³Eu	1/2−#
¹⁶⁴Sm	62	102	163.94828(86)#	500# ميلي ثانية	β⁻	¹⁶⁴Eu	0+
¹⁶⁵Sm	62	103	164.95298(97)#	200# ميلي ثانية	β⁻	¹⁶⁵Eu	5/2−#

^ المختصرات:
P:العدد الذري z الذي يمثل البروتونات
N: عدد النيوترونات
^ النظائر التي لها عمر النصف أطول من عمر الكون (مستقرة تقريبا)
^ المختصرات:
EC: التقاط إلكترون
IT: مصاوغ نووي
^ النظائر المستقرة، أو النظائر المستقرة تقريبا (عمر النصف أطول من عمر الكون)
^ يمكن أن يخضع إلى تحلل بيتا β⁺β⁺ ليتحلل إلى ¹⁴⁴Nd
^ ^ا ^ب نويدة ابتدائية نويدة مشعة
^ ^ا ^ب ^ج ^د ^ه ^و منتج الانشطار
^ المستخدم في التأريخ بالساماريوم-النيوديميوم
^ ^ا ^ب انبعاث نيوترون في المفاعلات
^ يمكن أن يخضع لتحلل ألفا α ليتحول إلى ¹⁴⁵Nd الذي له عمر النصف أكثر من 2×10¹⁵ سنة
^ يمكن أن يخضع لتحلل ألفا α ليتحلل إلى ¹⁴⁶Nd
^ يمكن أن يخضع إلى تحلل ألفا α ليتحول إلى ¹⁴⁸Nd
^ يمكن أن يخضع إلى تحلل بيتا β⁻β⁻ ليتحلل إلى ¹⁵⁴Gd الذي له عمر النصف أكثر من 2.3×10¹⁸ سنة

مراجع

^ Samir Maji؛ وآخرون (2006). "Separation of samarium and neodymium: a prerequisite for getting signals from nuclear synthesis". Analyst. ج. 131 ع. 12: 1332–1334. Bibcode:2006Ana...131.1332M. DOI:10.1039/b608157f. PMID:17124541.
^ Kinoshita, N.; Paul, M.; Kashiv, Y.; Collon, P.; Deibel, C. M.; DiGiovine, B.; Greene, J. P.; Henderson, D. J.; Jiang, C. L.; Marley, S. T.; Nakanishi, T.; Pardo, R. C.; Rehm, K. E.; Robertson, D.; Scott, R.; Schmitt, C.; Tang, X. D.; Vondrasek, R.; Yokoyama, A. (30 Mar 2012). "A Shorter 146Sm Half-Life Measured and Implications for 146Sm-142Nd Chronology in the Solar System". Science (بالإنجليزية). 335 (6076): 1614–1617. arXiv:1109.4805. Bibcode:2012Sci...335.1614K. DOI:10.1126/science.1215510. ISSN:0036-8075. Archived from the original on 2019-07-01. Retrieved 2016-05-20.
^ He، M.؛ Shen، H.؛ Shi، G.؛ Yin، X.؛ Tian، W.؛ Jiang، S. (2009). "Half-life of ¹⁵¹Sm remeasured". Physical Review C. ج. 80 ع. 6. Bibcode:2009PhRvC..80f4305H. DOI:10.1103/PhysRevC.80.064305.
^ Ballantyne، Jane C؛ Fishman، Scott M؛ Rathmell، James P. (1 أكتوبر 2009). Bonica's Management of Pain. Lippincott Williams & Wilkins. ص. 655–. ISBN:978-0-7817-6827-6. مؤرشف من الأصل في 2016-05-14. اطلع عليه بتاريخ 2011-07-19.
^ "Universal Nuclide Chart". nucleonica. مؤرشف من الأصل في 2017-02-19.

[5] المختصرات:
P:العدد الذري z الذي يمثل البروتونات
N: عدد النيوترونات

[6] النظائر التي لها عمر النصف أطول من عمر الكون (مستقرة تقريبا)

[8] المختصرات:
EC: التقاط إلكترون
IT: مصاوغ نووي

[9] النظائر المستقرة، أو النظائر المستقرة تقريبا (عمر النصف أطول من عمر الكون)

[10] يمكن أن يخضع إلى تحلل بيتا β⁺β⁺ ليتحلل إلى ¹⁴⁴Nd

[PN-11] ا ^ب نويدة ابتدائية نويدة مشعة

[FP-12] ا ^ب ^ج ^د ^ه ^و منتج الانشطار

[13] المستخدم في التأريخ بالساماريوم-النيوديميوم

[NP-14] ا ^ب انبعاث نيوترون في المفاعلات

[15] يمكن أن يخضع لتحلل ألفا α ليتحول إلى ¹⁴⁵Nd الذي له عمر النصف أكثر من 2×10¹⁵ سنة

[16] يمكن أن يخضع لتحلل ألفا α ليتحلل إلى ¹⁴⁶Nd

[17] يمكن أن يخضع إلى تحلل ألفا α ليتحول إلى ¹⁴⁸Nd

[18] يمكن أن يخضع إلى تحلل بيتا β⁻β⁻ ليتحلل إلى ¹⁵⁴Gd الذي له عمر النصف أكثر من 2.3×10¹⁸ سنة

[1] Samir Maji؛ وآخرون (2006). "Separation of samarium and neodymium: a prerequisite for getting signals from nuclear synthesis". Analyst. ج. 131 ع. 12: 1332–1334. Bibcode:2006Ana...131.1332M. DOI:10.1039/b608157f. PMID:17124541.

[2] Kinoshita, N.; Paul, M.; Kashiv, Y.; Collon, P.; Deibel, C. M.; DiGiovine, B.; Greene, J. P.; Henderson, D. J.; Jiang, C. L.; Marley, S. T.; Nakanishi, T.; Pardo, R. C.; Rehm, K. E.; Robertson, D.; Scott, R.; Schmitt, C.; Tang, X. D.; Vondrasek, R.; Yokoyama, A. (30 Mar 2012). "A Shorter 146Sm Half-Life Measured and Implications for 146Sm-142Nd Chronology in the Solar System". Science (بالإنجليزية). 335 (6076): 1614–1617. arXiv:1109.4805. Bibcode:2012Sci...335.1614K. DOI:10.1126/science.1215510. ISSN:0036-8075. Archived from the original on 2019-07-01. Retrieved 2016-05-20.

[3] He، M.؛ Shen، H.؛ Shi، G.؛ Yin، X.؛ Tian، W.؛ Jiang، S. (2009). "Half-life of ¹⁵¹Sm remeasured". Physical Review C. ج. 80 ع. 6. Bibcode:2009PhRvC..80f4305H. DOI:10.1103/PhysRevC.80.064305.

[BallantyneFishman2009-4] Ballantyne، Jane C؛ Fishman، Scott M؛ Rathmell، James P. (1 أكتوبر 2009). Bonica's Management of Pain. Lippincott Williams & Wilkins. ص. 655–. ISBN:978-0-7817-6827-6. مؤرشف من الأصل في 2016-05-14. اطلع عليه بتاريخ 2011-07-19.

[7] "Universal Nuclide Chart". nucleonica. مؤرشف من الأصل في 2017-02-19.

[1]

[2]

[3]

[4]

[n 1]

[n 2]

[5]

[n 3]

[n 4]

[n 5]

[n 6]

[n 7]

[n 8]

[n 9]

[n 10]

[n 11]

[n 12]

[n 13]