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Isótopos del prometio

El prometio ( 61 Pm) es un elemento artificial , excepto en cantidades traza como producto de la fisión espontánea de 238 U y 235 U y la desintegración alfa de 151 Eu , y por lo tanto no se puede dar un peso atómico estándar . Como todos los elementos artificiales, no tiene isótopos estables . Fue sintetizado por primera vez en 1945.

Se han caracterizado cuarenta y un radioisótopos , siendo el más estable el 145 Pm con una vida media de 17,7 años, el 146 Pm con una vida media de 5,53 años y el 147 Pm con una vida media de 2,6234 años. Todos los isótopos radiactivos restantes tienen vidas medias inferiores a 365 días, y la mayoría de ellos tienen vidas medias inferiores a 30 segundos. Este elemento también tiene 18 estados meta , siendo los más estables el 148m Pm (t 1/2 41,29 días), el 152m2 Pm (t 1/2 13,8 minutos) y el 152m Pm (t 1/2 7,52 minutos).

Los isótopos del prometio varían en número de masa de 126 a 166. El modo de desintegración principal para 146 Pm y los isótopos más ligeros es la captura de electrones , y el modo principal para los isótopos más pesados ​​es la desintegración beta . Los productos de desintegración principales antes de 146 Pm son isótopos de neodimio , y los productos principales posteriores son isótopos de samario .

Lista de isótopos

  1. ^ m Pm – Isómero nuclear excitado .
  2. ^ ( ) – La incertidumbre (1 σ ) se da en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
  3. ^ # – Masa atómica marcada con #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de tendencias de la Superficie de Masa (TMS).
  4. ^ abc # – Los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
  5. ^ Modos de descomposición:
  6. ^ Símbolo en cursiva y negrita como hija: el producto hija es casi estable.
  7. ^ Símbolo en negrita como hija: el producto hija es estable.
  8. ^ ( ) valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
  9. ^ abc Producto de fisión
  10. ^ Producto de fisión espontánea de 232 Th , 235 U , 238 U y desintegración alfa hija del 151 Eu primordial

Estabilidad de los isótopos del prometio

El prometio es uno de los dos elementos de los primeros 82 elementos que no tiene isótopos estables. Este es un efecto que ocurre raramente en el modelo de la gota líquida . Es decir, el prometio no tiene ningún isótopo beta-estable , ya que para cualquier número másico , es energéticamente favorable que un isótopo de prometio experimente emisión de positrones o desintegración beta , formando respectivamente un isótopo de neodimio o samario que tiene una energía de enlace más alta por nucleón . El otro elemento para el que ocurre esto es el tecnecio ( Z  = 43).

Prometio-147

El prometio-147 tiene una vida media de 2,62 años y es un producto de fisión producido en reactores nucleares mediante la desintegración beta del neodimio -147. Los isótopos 142 Nd, 143 Nd, 144 Nd, 145 Nd, 146 Nd, 148 Nd y 150 Nd son todos estables con respecto a la desintegración beta , por lo que los isótopos de prometio con esas masas no pueden producirse por desintegración beta y, por lo tanto, no son productos de fisión en cantidades significativas (solo podrían producirse directamente, en lugar de a lo largo de una cadena de desintegración beta). 149 Pm y 151 Pm tienen vidas medias de solo 53,08 y 28,40 horas, por lo que no se encuentran en el combustible nuclear gastado que se ha enfriado durante meses o años. Se encuentra de forma natural principalmente a partir de la fisión espontánea del uranio-238 y, con menor frecuencia, a partir de la desintegración alfa del europio-151. [3]

El prometio-147 se utiliza como fuente de partículas beta y combustible para generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG); su densidad de potencia es de unos 2 vatios por gramo. Mezclado con un fósforo, se utilizó para iluminar las puntas de los interruptores eléctricos del módulo lunar Apolo y se pintó en los paneles de control del vehículo lunar itinerante . [4]

Referencias

  1. ^ abc Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "La evaluación NUBASE2020 de las propiedades nucleares" (PDF) . Chinese Physics C . 45 (3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
  2. ^ abcdefgh Kiss, GG; Vitéz-Sveiczer, A.; Saito, Y.; et al. (2022). "Medición de las propiedades de desintegración β de isótopos exóticos ricos en neutrones Pm, Sm, Eu y Gd para limitar los rendimientos de la nucleosíntesis en la región de las tierras raras". The Astrophysical Journal . 936 (107): 107. Bibcode :2022ApJ...936..107K. doi : 10.3847/1538-4357/ac80fc . hdl : 2117/375253 .
  3. ^ Belli, P.; Bernabei, R.; Cappella, F.; et al. (2007). "Búsqueda de la desintegración α del europio natural". Física nuclear A . 789 (1–4): 15–29. Código Bibliográfico :2007NuPhA.789...15B. doi :10.1016/j.nuclphysa.2007.03.001.
  4. ^ "Informe de la experiencia del Apolo: protección contra la radiación" (PDF) . NASA. Archivado desde el original (PDF) el 14 de noviembre de 2014 . Consultado el 9 de diciembre de 2011 .