ガドリニウム(Gd)の同位体のうち天然に生成するものには、154Gd、155Gd、156Gd、157Gd、158Gd、160Gdの6種類の天然同位体と152Gdという1種類の放射性同位体があり、天然存在比が24.84%の158Gdが最も多い。160Gdは二重ベータ崩壊すると推測されているが、半減期は1.3×1021年以上と見積もられ[1]、未だ観測されたことはない。
29種類の放射性同位体が知られ、最も安定な152Gdの半減期は1.08×1014年、150Gdの半減期は1.79×106年である。その他は全て74.7年以内で、そのほとんどは24.6秒以内である。4種類の核異性体もあり、安定なものは143mGd (半減期110秒)、145mGd (半減期85秒)、141mGd (半減期24.5秒)である。
最も安定な158Gdよりも軽い同位体は電子捕獲によりユウロピウムに、158Gdよりも重い同位体はベータ崩壊によりテルビウムに崩壊する。
153Gdは、240.4±10日の半減期で41KeVと102KeVに強いピークを持ったガンマ線を放出しながらガンマ崩壊する。これは、X線吸光光度分析法や骨粗鬆症のための骨密度測定等のX線源として用いられる。
標準原子量は157.25(3) 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)
|
励起エネルギー
|
134Gd
|
64
|
70
|
133.95537(43)#
|
0.4# s
|
0+
|
|
|
135Gd
|
64
|
71
|
134.95257(54)#
|
1.1(2) s
|
3/2-
|
|
|
136Gd
|
64
|
72
|
135.94734(43)#
|
1# s [>200 ns]
|
|
|
|
137Gd
|
64
|
73
|
136.94502(43)#
|
2.2(2) s
|
7/2+#
|
|
|
138Gd
|
64
|
74
|
137.94012(21)#
|
4.7(9) s
|
0+
|
|
|
138mGd
|
2232.7(11) keV
|
6(1) µs
|
(8-)
|
|
|
139Gd
|
64
|
75
|
138.93824(21)#
|
5.7(3) s
|
9/2-#
|
|
|
139mGd
|
250(150)# keV
|
4.8(9) s
|
1/2+#
|
|
|
140Gd
|
64
|
76
|
139.93367(3)
|
15.8(4) s
|
0+
|
|
|
141Gd
|
64
|
77
|
140.932126(21)
|
14(4) s
|
(1/2+)
|
|
|
141mGd
|
377.8(2) keV
|
24.5(5) s
|
(11/2-)
|
|
|
142Gd
|
64
|
78
|
141.92812(3)
|
70.2(6) s
|
0+
|
|
|
143Gd
|
64
|
79
|
142.92675(22)
|
39(2) s
|
(1/2)+
|
|
|
143mGd
|
152.6(5) keV
|
110.0(14) s
|
(11/2-)
|
|
|
144Gd
|
64
|
80
|
143.92296(3)
|
4.47(6) min
|
0+
|
|
|
145Gd
|
64
|
81
|
144.921709(20)
|
23.0(4) min
|
1/2+
|
|
|
145mGd
|
749.1(2) keV
|
85(3) s
|
11/2-
|
|
|
146Gd
|
64
|
82
|
145.918311(5)
|
48.27(10) d
|
0+
|
|
|
147Gd
|
64
|
83
|
146.919094(3)
|
38.06(12) h
|
7/2-
|
|
|
147mGd
|
8587.8(4) keV
|
510(20) ns
|
(49/2+)
|
|
|
148Gd
|
64
|
84
|
147.918115(3)
|
74.6(30) a
|
0+
|
|
|
149Gd
|
64
|
85
|
148.919341(4)
|
9.28(10) d
|
7/2-
|
|
|
150Gd
|
64
|
86
|
149.918659(7)
|
1.79(8)E+6 a
|
0+
|
|
|
151Gd
|
64
|
87
|
150.920348(4)
|
124(1) d
|
7/2-
|
|
|
152Gd
|
64
|
88
|
151.9197910(27)
|
1.08(8)E+14 a
|
0+
|
0.0020(1)
|
|
153Gd
|
64
|
89
|
152.9217495(27)
|
240.4(10) d
|
3/2-
|
|
|
153m1Gd
|
95.1737(12) keV
|
3.5(4) µs
|
(9/2+)
|
|
|
153m2Gd
|
171.189(5) keV
|
76.0(14) µs
|
(11/2-)
|
|
|
154Gd
|
64
|
90
|
153.9208656(27)
|
STABLE
|
0+
|
0.0218(3)
|
|
155Gd
|
64
|
91
|
154.9226220(27)
|
STABLE
|
3/2-
|
0.1480(12)
|
|
155mGd
|
121.05(19) keV
|
31.97(27) ms
|
11/2-
|
|
|
156Gd
|
64
|
92
|
155.9221227(27)
|
STABLE
|
0+
|
0.2047(9)
|
|
156mGd
|
2137.60(5) keV
|
1.3(1) µs
|
7-
|
|
|
157Gd
|
64
|
93
|
156.9239601(27)
|
STABLE
|
3/2-
|
0.1565(2)
|
|
158Gd
|
64
|
94
|
157.9241039(27)
|
STABLE
|
0+
|
0.2484(7)
|
|
159Gd
|
64
|
95
|
158.9263887(27)
|
18.479(4) h
|
3/2-
|
|
|
160Gd
|
64
|
96
|
159.9270541(27)
|
STABLE [>13E+20 a[1]]
|
0+
|
0.2186(19)
|
|
161Gd
|
64
|
97
|
160.9296692(29)
|
3.646(3) min
|
5/2-
|
|
|
162Gd
|
64
|
98
|
161.930985(5)
|
8.4(2) min
|
0+
|
|
|
163Gd
|
64
|
99
|
162.93399(32)#
|
68(3) s
|
7/2+#
|
|
|
164Gd
|
64
|
100
|
163.93586(43)#
|
45(3) s
|
0+
|
|
|
165Gd
|
64
|
101
|
164.93938(54)#
|
10.3(16) s
|
1/2-#
|
|
|
166Gd
|
64
|
102
|
165.94160(64)#
|
4.8(10) s
|
0+
|
|
|
167Gd
|
64
|
103
|
166.94557(64)#
|
3# s
|
5/2-#
|
|
|
168Gd
|
64
|
104
|
167.94836(75)#
|
300# ms
|
0+
|
|
|
169Gd
|
64
|
105
|
168.95287(86)#
|
1# s
|
7/2-#
|
|
|
出典
- ^ a b F. A. Danevich et al., Quest for double beta decay of 160Gd and Ce isotopes. Nucl. Phys. A 694(2001)375.
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.