Изотопы лантана

Изотопы лантана — разновидности химического элемента лантана с разным количеством нейтронов в ядре. Известны изотопы лантана с массовыми числами от 117 до 155 (количество протонов 57, нейтронов от 60 до 98) и 12 ядерных изомеров.

Природный лантан представляет собой смесь двух изотопов. Одного стабильного:

¹³⁹La (изотопная распространённость 99,911 %)

И одного с огромным периодом полураспада, больше возраста Вселенной:

¹³⁸La (изотопная распространённость 0,089 %; период полураспада 1,02⋅10¹¹ лет).

Благодаря радиоактивности ¹³⁸La природный лантан обладает удельной активностью около 818 Бк/кг.^[1]

Наиболее долгоживущим из искусственных изотопов является лантан-137 с периодом полураспада около 60 тыс. лет. Остальные изотопы имеют периоды полураспада от нескольких миллисекунд до нескольких часов.

Таблица изотопов лантана

Символ нуклида	Z(p)	N(n)	Масса изотопа^[2] (а. е. м.)	Период полураспада^[3] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[3]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Символ нуклида	Энергия возбуждения			Период полураспада^[3] (T_1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра^[3]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
¹¹⁷La	57	60	116.95007(43)#	23.5(26) мс	β⁺	¹¹⁷Ba	(3/2+, 3/2−)
¹¹⁷La	57	60	116.95007(43)#	23.5(26) мс	p	¹¹⁶Ba	(3/2+, 3/2−)
^117mLa	151(12) кэВ			10(5) мс			(9/2+)
¹¹⁸La	57	61	117.94673(32)#	200# мс	β⁺	¹¹⁸Ba
¹¹⁹La	57	62	118.94099(43)#	1# с	β⁺	¹¹⁹Ba	11/2−#
¹²⁰La	57	63	119.93807(54)#	2.8(2) с	β⁺	¹²⁰Ba
¹²⁰La	57	63	119.93807(54)#	2.8(2) с	β⁺, p	¹¹⁹Cs
¹²¹La	57	64	120.93301(54)#	5.3(2) с	β⁺	¹²¹Ba	11/2−#
¹²¹La	57	64	120.93301(54)#	5.3(2) с	β⁺, p	¹²⁰Cs	11/2−#
¹²²La	57	65	121.93071(32)#	8.6(5) с	β⁺	¹²²Ba
¹²²La	57	65	121.93071(32)#	8.6(5) с	β⁺, p	¹²¹Cs
¹²³La	57	66	122.92624(21)#	17(3) с	β⁺	¹²³Ba	11/2−#
¹²⁴La	57	67	123.92457(6)	29.21(17) с	β⁺	¹²⁴Ba	(7−, 8−)
^124mLa	100(100)# кэВ			21(4) с			низкий+#)
¹²⁵La	57	68	124.920816(28)	64.8(12) с	β⁺	¹²⁵Ba	(11/2−)
^125mLa	107.0(10) кэВ			390(40) мс			(3/2+)
¹²⁶La	57	69	125.91951(10)	54(2) с	β⁺	¹²⁶Ba	(5)(+#)
^126mLa	210(410) кэВ			20(20) с			(0−, 1−, 2−)
¹²⁷La	57	70	126.916375(28)	5.1(1) мин	β⁺	¹²⁷Ba	(11/2−)
^127mLa	14.8(12) кэВ			3.7(4) мин	β⁺	¹²⁷Ba	(3/2+)
^127mLa	14.8(12) кэВ			3.7(4) мин	ИП	¹²⁷La	(3/2+)
¹²⁸La	57	71	127.91559(6)	5.18(14) мин	β⁺	¹²⁸Ba	(5+)
^128mLa	100(100)# кэВ			<1.4 мин	ИП	¹²⁸La	(1+, 2−)
¹²⁹La	57	72	128.912693(22)	11.6(2) мин	β⁺	¹²⁹Ba	3/2+
^129mLa	172.1(4) кэВ			560(50) мс	ИП	¹²⁹La	11/2−
¹³⁰La	57	73	129.912369(28)	8.7(1) мин	β⁺	¹³⁰Ba	3(+)
¹³¹La	57	74	130.91007(3)	59(2) мин	β⁺	¹³¹Ba	3/2+
^131mLa	304.52(24) кэВ			170(10) мкс			11/2−
¹³²La	57	75	131.91010(4)	4.8(2) ч	β⁺	¹³²Ba	2−
^132mLa	188.18(11) кэВ			24.3(5) мин	ИП (76%)	¹³²La	6−
^132mLa	188.18(11) кэВ			24.3(5) мин	β⁺ (24%)	¹³²Ba	6−
¹³³La	57	76	132.90822(3)	3.912(8) ч	β⁺	¹³³Ba	5/2+
¹³⁴La	57	77	133.908514(21)	6.45(16) мин	β⁺	¹³⁴Ba	1+
¹³⁵La	57	78	134.906977(11)	19.5(2) ч	β⁺	¹³⁵Ba	5/2+
¹³⁶La	57	79	135.90764(6)	9.87(3) мин	β⁺	¹³⁶Ba	1+
^136mLa	255(9) кэВ			114(3) мс	ИП	¹³⁶La	(8)(−#)
¹³⁷La	57	80	136.906494(14)	6(2)⋅10⁴ лет	ЭЗ	¹³⁷Ba	7/2+
¹³⁸La	57	81	137.907112(4)	1.02(1)⋅10¹¹ лет	β⁺ (66.4%)	¹³⁸Ba	5+	9.0(1)⋅10⁻⁴
¹³⁸La	57	81	137.907112(4)	1.02(1)⋅10¹¹ лет	β⁻ (33.6%)	¹³⁸Ce	5+	9.0(1)⋅10⁻⁴
^138mLa	72.57(3) кэВ			116(5) нс			(3)+
¹³⁹La	57	82	138.9063533(26)	стабилен			7/2+	0.99910(1)
¹⁴⁰La	57	83	139.9094776(26)	1.6781(3) сут	β⁻	¹⁴⁰Ce	3−
¹⁴¹La	57	84	140.910962(5)	3.92(3) ч	β⁻	¹⁴¹Ce	(7/2+)
¹⁴²La	57	85	141.914079(6)	91.1(5) мин	β⁻	¹⁴²Ce	2−
¹⁴³La	57	86	142.916063(17)	14.2(1) мин	β⁻	¹⁴³Ce	(7/2)+
¹⁴⁴La	57	87	143.91960(5)	40.8(4) с	β⁻	¹⁴⁴Ce	(3−)
¹⁴⁵La	57	88	144.92165(10)	24.8(20) с	β⁻	¹⁴⁵Ce	(5/2+)
¹⁴⁶La	57	89	145.92579(8)	6.27(10) с	β⁻ (99.99%)	¹⁴⁶Ce	2−
¹⁴⁶La	57	89	145.92579(8)	6.27(10) с	β⁻, n (.007%)	¹⁴⁵Ce	2−
^146mLa	130(130) кэВ			10.0(1) с	β⁻	¹⁴⁶Ce	(6−)
¹⁴⁷La	57	90	146.92824(5)	4.015(8) с	β⁻ (99.96%)	¹⁴⁷Ce	(5/2+)
¹⁴⁷La	57	90	146.92824(5)	4.015(8) с	β⁻, n (.04%)	¹⁴⁶Ce	(5/2+)
¹⁴⁸La	57	91	147.93223(6)	1.26(8) с	β⁻ (99.85%)	¹⁴⁸Ce	(2−)
¹⁴⁸La	57	91	147.93223(6)	1.26(8) с	β⁻, n (.15%)	¹⁴⁷Ce	(2−)
¹⁴⁹La	57	92	148.93473(34)#	1.05(3) с	β⁻ (98.6%)	¹⁴⁹Ce	5/2+#
¹⁴⁹La	57	92	148.93473(34)#	1.05(3) с	β⁻, n (1.4%)	¹⁴⁸Ce	5/2+#
¹⁵⁰La	57	93	149.93877(43)#	510(30) мс	β⁻ (97.3%)	¹⁵⁰Ce	(3+)
¹⁵⁰La	57	93	149.93877(43)#	510(30) мс	β⁻, n (2.7%)	¹⁴⁹Ce	(3+)
¹⁵¹La	57	94	150.94172(43)#	300# мс [>300 нс]	β⁻	¹⁵¹Ce	5/2+#
¹⁵²La	57	95	151.94625(43)#	200# мс [>300 нс]	β⁻	¹⁵²Ce
¹⁵³La	57	96	152.94962(64)#	150# мс [>300 нс]	β⁻	¹⁵³Ce	5/2+#
¹⁵⁴La	57	97	153.95450(64)#	100# мс	β⁻	¹⁵⁴Ce
¹⁵⁵La	57	98	154.95835(86)#	60# мс	β⁻	¹⁵⁵Ce	5/2+#

Пояснения к таблице

Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.

Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.

Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

[1]

[2]

[3]