자연계에 존재하는 가돌리늄 의 동위 원소는 152 Gd, 154 Gd, 155 Gd, 156 Gd, 157 Gd, 158 Gd, 160 Gd이 존재한다.
이들 중 152 Gd은 알파 붕괴 를 하여 148 Sm으로 붕괴한다. 160 Gd은 반감기가 존재할 것으로 예상되지만 아직 붕괴하는 모습은 관측되지 않았으며, 어쩌면 예상과 다르게 붕괴하지 않을 수도 있다.
150 Gd은 반감기가 179만년으로 태양계 극초창기에는 존재했었지만 이른 시기에 다 붕괴하여 현재는 존재하지 않는다.
155 Gd과 157 Gd은 중성자 흡수율이 매우 뛰어나 중성자 흡수재로도 이용된다.
표
핵자 수
Z(p )
N(n )
동위 원소 질량 (u)
반감기[ n 1]
붕괴 방식[ 1] [ n 2]
붕괴 생성 동위 원소[ n 3]
핵 스핀
자연계에 존재하는 동위 원소 범위 (몰 분율)
자연계에 존재하는 최대 범위 (몰 분율)
들뜬 에너지
134 Gd
64
70
133.95537(43)#
0.4# s
0+
135 Gd
64
71
134.95257(54)#
1.1(2) s
3/2-
136 Gd
64
72
135.94734(43)#
1# s [>200 ns]
β+
136 Eu
137 Gd
64
73
136.94502(43)#
2.2(2) s
β+
137 Eu
7/2+#
β+ , p (드묾)
136 Sm
138 Gd
64
74
137.94012(21)#
4.7(9) s
β+
138 Eu
0+
138m Gd
2232.7(11) keV
6(1) µs
(8-)
139 Gd
64
75
138.93824(21)#
5.7(3) s
β+
139 Eu
9/2-#
β+ , p (드묾)
138 Sm
139m Gd
250(150)# keV
4.8(9) s
1/2+#
140 Gd
64
76
139.93367(3)
15.8(4) s
β+
140 Eu
0+
141 Gd
64
77
140.932126(21)
14(4) s
β+ (99.97%)
141 Eu
(1/2+)
β+ , p (0.03%)
140 Sm
141m Gd
377.8(2) keV
24.5(5) s
β+ (89%)
141 Eu
(11/2-)
IT (11%)
141 Gd
142 Gd
64
78
141.92812(3)
70.2(6) s
β+
142 Eu
0+
143 Gd
64
79
142.92675(22)
39(2) s
β+
143 Eu
(1/2)+
β+ , α (드묾)
139 Pm
β+ , p (드묾)
142 Sm
143m Gd
152.6(5) keV
110.0(14) s
β+
143 Eu
(11/2-)
β+ , α (드묾)
139 Pm
β+ , p (드묾)
142 Sm
144 Gd
64
80
143.92296(3)
4.47(6) min
β+
144 Eu
0+
145 Gd
64
81
144.921709(20)
23.0(4) min
β+
145 Eu
1/2+
145m Gd
749.1(2) keV
85(3) s
IT (94.3%)
145 Gd
11/2-
β+ (5.7%)
145 Eu
146 Gd
64
82
145.918311(5)
48.27(10) d
ε
146 Eu
0+
147 Gd
64
83
146.919094(3)
38.06(12) h
β+
147 Eu
7/2-
147m Gd
8587.8(4) keV
510(20) ns
(49/2+)
148 Gd
64
84
147.918115(3)
74.6(30) a
α
144 Sm
0+
β+ β+ (드묾)
148 Sm
149 Gd
64
85
148.919341(4)
9.28(10) d
β+
149 Eu
7/2-
α (4.34×10−4 %)
145 Sm
150 Gd
64
86
149.918659(7)
1.79(8)×106 a
α
146 Sm
0+
β+ β+ (드묾)
150 Sm
151 Gd
64
87
150.920348(4)
124(1) d
ε
151 Eu
7/2-
α (10−6 %)
147 Sm
152 Gd[ n 4]
64
88
151.9197910(27)
1.08(8)×1014 a
α
148 Sm
0+
0.0020(1)
153 Gd
64
89
152.9217495(27)
240.4(10) d
ε
153 Eu
3/2-
153m1 Gd
95.1737(12) keV
3.5(4) µs
(9/2+)
153m2 Gd
171.189(5) keV
76.0(14) µs
(11/2-)
154 Gd
64
90
153.9208656(27)
관찰상 안정 [ n 5]
0+
0.0218(3)
155 Gd[ n 6]
64
91
154.9226220(27)
관찰상 안정 [ n 7]
3/2-
0.1480(12)
155m Gd
121.05(19) keV
31.97(27) ms
IT
155 Gd
11/2-
156 Gd[ n 6]
64
92
155.9221227(27)
안정 [ n 8]
0+
0.2047(9)
156m Gd
2137.60(5) keV
1.3(1) µs
7-
157 Gd[ n 6]
64
93
156.9239601(27)
안정 [ n 8]
3/2-
0.1565(2)
158 Gd[ n 6]
64
94
157.9241039(27)
안정 [ n 8]
0+
0.2484(7)
159 Gd[ n 6]
64
95
158.9263887(27)
18.479(4) h
β-
159 Tb
3/2-
160 Gd[ n 6]
64
96
159.9270541(27)
관찰상 안정 [ n 9]
0+
0.2186(19)
161 Gd
64
97
160.9296692(29)
3.646(3) min
β-
161 Tb
5/2-
162 Gd
64
98
161.930985(5)
8.4(2) min
β-
162 Tb
0+
163 Gd
64
99
162.93399(32)#
68(3) s
β-
163 Tb
7/2+#
164 Gd
64
100
163.93586(43)#
45(3) s
β-
164 Tb
0+
165 Gd
64
101
164.93938(54)#
10.3(16) s
β-
165 Tb
1/2-#
166 Gd
64
102
165.94160(64)#
4.8(10) s
β-
166 Tb
0+
167 Gd
64
103
166.94557(64)#
3# s
β-
167 Tb
5/2-#
168 Gd
64
104
167.94836(75)#
300# ms
β-
168 Tb
0+
169 Gd
64
105
168.95287(86)#
1# s
β-
169 Tb
7/2-#
↑ 안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표기, 우주의 나이보다 반감기가 긴 동위 원소의 반감기는 굵은 흘림체로 표기
↑ 약어: ε: 전자 포획 IT: 이성질핵 전이
↑ 안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표기, 우주의 나이보다 반감기가 긴 동위 원소는 굵은 흘림체로 표기
↑ 태양계 초창기부터 존재해 왔었던 방사성 핵자
↑ α 붕괴를 통해 150 Sm 으로 붕괴할 수 있다.
↑ 가 나 다 라 마 바 핵분열 생성물
↑ α 붕괴를 통해 151 Sm으로 붕괴할 수 있다.
↑ 가 나 다 이론상으로 자발 핵분열 을 할 수 있다.
↑ β- β- 붕괴를 통해 160 Dy 으로 붕괴할 수 있으며 반감기는 1.6×1022 년을 초과할 것으로 예상된다.
각주