가돌리늄 동위 원소

자연계에 존재하는 가돌리늄의 동위 원소는 ¹⁵²Gd, ¹⁵⁴Gd, ¹⁵⁵Gd, ¹⁵⁶Gd, ¹⁵⁷Gd, ¹⁵⁸Gd, ¹⁶⁰Gd이 존재한다. 이들 중 ¹⁵²Gd은 알파 붕괴를 하여 ¹⁴⁸Sm으로 붕괴한다. ¹⁶⁰Gd은 반감기가 존재할 것으로 예상되지만 아직 붕괴하는 모습은 관측되지 않았으며, 어쩌면 예상과 다르게 붕괴하지 않을 수도 있다.

¹⁵⁰Gd은 반감기가 179만년으로 태양계 극초창기에는 존재했었지만 이른 시기에 다 붕괴하여 현재는 존재하지 않는다.

¹⁵⁵Gd과 ¹⁵⁷Gd은 중성자 흡수율이 매우 뛰어나 중성자 흡수재로도 이용된다.

표[편집]

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)
핵자 수	들뜬 에너지			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)
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]	β⁺	¹³⁶Eu
¹³⁷Gd	64	73	136.94502(43)#	2.2(2) s	β⁺	¹³⁷Eu	7/2+#
¹³⁷Gd	64	73	136.94502(43)#	2.2(2) s	β⁺, p (드묾)	¹³⁶Sm	7/2+#
¹³⁸Gd	64	74	137.94012(21)#	4.7(9) s	β⁺	¹³⁸Eu	0+
^138mGd	2232.7(11) keV			6(1) µs			(8-)
¹³⁹Gd	64	75	138.93824(21)#	5.7(3) s	β⁺	¹³⁹Eu	9/2-#
¹³⁹Gd	64	75	138.93824(21)#	5.7(3) s	β⁺, p (드묾)	¹³⁸Sm	9/2-#
^139mGd	250(150)# keV			4.8(9) s			1/2+#
¹⁴⁰Gd	64	76	139.93367(3)	15.8(4) s	β⁺	¹⁴⁰Eu	0+
¹⁴¹Gd	64	77	140.932126(21)	14(4) s	β⁺ (99.97%)	¹⁴¹Eu	(1/2+)
¹⁴¹Gd	64	77	140.932126(21)	14(4) s	β⁺, p (0.03%)	¹⁴⁰Sm	(1/2+)
^141mGd	377.8(2) keV			24.5(5) s	β⁺ (89%)	¹⁴¹Eu	(11/2-)
^141mGd	377.8(2) keV			24.5(5) s	IT (11%)	¹⁴¹Gd	(11/2-)
¹⁴²Gd	64	78	141.92812(3)	70.2(6) s	β⁺	¹⁴²Eu	0+
¹⁴³Gd	64	79	142.92675(22)	39(2) s	β⁺	¹⁴³Eu	(1/2)+
					β⁺, α (드묾)	¹³⁹Pm
					β⁺, p (드묾)	¹⁴²Sm
^143mGd	152.6(5) keV			110.0(14) s	β⁺	¹⁴³Eu	(11/2-)
					β⁺, α (드묾)	¹³⁹Pm
					β⁺, p (드묾)	¹⁴²Sm
¹⁴⁴Gd	64	80	143.92296(3)	4.47(6) min	β⁺	¹⁴⁴Eu	0+
¹⁴⁵Gd	64	81	144.921709(20)	23.0(4) min	β⁺	¹⁴⁵Eu	1/2+
^145mGd	749.1(2) keV			85(3) s	IT (94.3%)	¹⁴⁵Gd	11/2-
^145mGd	749.1(2) keV			85(3) s	β⁺ (5.7%)	¹⁴⁵Eu	11/2-
¹⁴⁶Gd	64	82	145.918311(5)	48.27(10) d	ε	¹⁴⁶Eu	0+
¹⁴⁷Gd	64	83	146.919094(3)	38.06(12) h	β⁺	¹⁴⁷Eu	7/2-
^147mGd	8587.8(4) keV			510(20) ns			(49/2+)
¹⁴⁸Gd	64	84	147.918115(3)	74.6(30) a	α	¹⁴⁴Sm	0+
¹⁴⁸Gd	64	84	147.918115(3)	74.6(30) a	β⁺β⁺ (드묾)	¹⁴⁸Sm	0+
¹⁴⁹Gd	64	85	148.919341(4)	9.28(10) d	β⁺	¹⁴⁹Eu	7/2-
¹⁴⁹Gd	64	85	148.919341(4)	9.28(10) d	α (4.34×10⁻⁴%)	¹⁴⁵Sm	7/2-
¹⁵⁰Gd	64	86	149.918659(7)	1.79(8)×10⁶ a	α	¹⁴⁶Sm	0+
¹⁵⁰Gd	64	86	149.918659(7)	1.79(8)×10⁶ a	β⁺β⁺ (드묾)	¹⁵⁰Sm	0+
¹⁵¹Gd	64	87	150.920348(4)	124(1) d	ε	¹⁵¹Eu	7/2-
¹⁵¹Gd	64	87	150.920348(4)	124(1) d	α (10⁻⁶%)	¹⁴⁷Sm	7/2-
¹⁵²Gd^{[n 4]}	64	88	151.9197910(27)	1.08(8)×10¹⁴ a	α	¹⁴⁸Sm	0+	0.0020(1)
¹⁵³Gd	64	89	152.9217495(27)	240.4(10) d	ε	¹⁵³Eu	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)	안정^{[n 5]}			0+	0.0218(3)
¹⁵⁵Gd^{[n 6]}	64	91	154.9226220(27)	안정^{[n 7]}			3/2-	0.1480(12)
^155mGd	121.05(19) keV			31.97(27) ms	IT	¹⁵⁵Gd	11/2-
¹⁵⁶Gd^{[n 6]}	64	92	155.9221227(27)	안정^{[n 8]}			0+	0.2047(9)
^156mGd	2137.60(5) keV			1.3(1) µs			7-
¹⁵⁷Gd^{[n 6]}	64	93	156.9239601(27)	안정^{[n 8]}			3/2-	0.1565(2)
¹⁵⁸Gd^{[n 6]}	64	94	157.9241039(27)	안정^{[n 8]}			0+	0.2484(7)
¹⁵⁹Gd^{[n 6]}	64	95	158.9263887(27)	18.479(4) h	β^-	¹⁵⁹Tb	3/2-
¹⁶⁰Gd^{[n 6]}	64	96	159.9270541(27)	관찰 안정^{[n 9]}			0+	0.2186(19)
¹⁶¹Gd	64	97	160.9296692(29)	3.646(3) min	β^-	¹⁶¹Tb	5/2-
¹⁶²Gd	64	98	161.930985(5)	8.4(2) min	β^-	¹⁶²Tb	0+
¹⁶³Gd	64	99	162.93399(32)#	68(3) s	β^-	¹⁶³Tb	7/2+#
¹⁶⁴Gd	64	100	163.93586(43)#	45(3) s	β^-	¹⁶⁴Tb	0+
¹⁶⁵Gd	64	101	164.93938(54)#	10.3(16) s	β^-	¹⁶⁵Tb	1/2-#
¹⁶⁶Gd	64	102	165.94160(64)#	4.8(10) s	β^-	¹⁶⁶Tb	0+
¹⁶⁷Gd	64	103	166.94557(64)#	3# s	β^-	¹⁶⁷Tb	5/2-#
¹⁶⁸Gd	64	104	167.94836(75)#	300# ms	β^-	¹⁶⁸Tb	0+
¹⁶⁹Gd	64	105	168.95287(86)#	1# s	β^-	¹⁶⁹Tb	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 ¹⁵⁰Sm으로 붕괴할 수 있다.
↑ ^가 ^나 ^다 ^라 ^마 ^바 핵분열 생성물
↑ α 붕괴를 통해 ¹⁵¹Sm으로 붕괴할 수 있다.
↑ ^가 ^나 ^다 이론상으로 자발 핵분열을 할 수 있다.
↑ β^-β^- 붕괴를 통해 ¹⁶⁰Dy으로 붕괴할 수 있으며 반감기는 1.6×10²² 년을 초과할 것으로 예상된다.

각주[편집]

↑ “Universal Nuclide Chart”. Nucleonica. 2012년 5월 30일에 확인함.

[1] 안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표기, 우주의 나이보다 반감기가 긴 동위 원소의 반감기는 굵은 흘림체로 표기

[3] 약어:
ε: 전자 포획
IT: 이성질핵 전이

[4] 안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표기, 우주의 나이보다 반감기가 긴 동위 원소는 굵은 흘림체로 표기

[5] 태양계 초창기부터 존재해 왔었던 방사성 핵자

[6] α 붕괴를 통해 ¹⁵⁰Sm으로 붕괴할 수 있다.

[FP-7] 가 ^나 ^다 ^라 ^마 ^바 핵분열 생성물

[8] α 붕괴를 통해 ¹⁵¹Sm으로 붕괴할 수 있다.

[SF-9] 가 ^나 ^다 이론상으로 자발 핵분열을 할 수 있다.

[10] β^-β^- 붕괴를 통해 ¹⁶⁰Dy으로 붕괴할 수 있으며 반감기는 1.6×10²² 년을 초과할 것으로 예상된다.

[2] “Universal Nuclide Chart”. Nucleonica. 2012년 5월 30일에 확인함.

[n 1]

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[n 2]

[n 3]

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[n 5]

[n 6]

[n 7]

[n 8]

[n 9]