Изотопы эрбия

Изото́пы эрбия — разновидности химического элемента эрбия с разным количеством нейтронов в ядре. Известны изотопы эрбия с массовыми числами от 142 до 180 (количество протонов в ядре эрбия всегда 68, нейтронов от 74 до 112) и несколько ядерных изомеров.

Природный эрбий состоит из шести стабильных изотопов.

¹⁶²Er (изотопная распространённость 0,139 %)
¹⁶⁴Er (изотопная распространённость 1,601 %)
¹⁶⁶Er (изотопная распространённость 33,503 %)
¹⁶⁷Er (изотопная распространённость 22,869 %)
¹⁶⁸Er (изотопная распространённость 26,978 %)
¹⁷⁰Er (изотопная распространённость 14,910 %)

Самым долгоживущим радиоактивным изотопом эрбия является ¹⁶⁹Er с периодом полураспада 9,4 суток.

Эрбий-167

Эрбий-167 нашел применение в качестве резонансного поглотителя нейтронов в ядерном топливе реакторов РБМК^[1]. Наличие резонанса поглощения нейтронов в тепловой области позволило улучшить нейтронно-физические характеристики этого типа реакторов после чернобыльской катастрофы путем добавления природного эрбия в состав ядерного топлива.

Таблица изотопов эрбия

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
¹⁴²Er	68	74	141,97002(54)#	10# мкс	p	¹⁴¹Ho	0+
¹⁴³Er	68	75	142,96655(43)#	200# мс	β⁺	¹⁴³Ho	9/2−#
¹⁴³Er	68	75	142,96655(43)#	200# мс	β⁺, p	¹⁴²Dy	9/2−#
¹⁴⁴Er	68	76	143,96070(21)#	400# мс [>200 нс]	β⁺	¹⁴⁴Ho	0+
¹⁴⁵Er	68	77	144,95787(22)#	900(200) мс	β⁺	¹⁴⁵Ho	1/2+#
¹⁴⁵Er	68	77	144,95787(22)#	900(200) мс	β⁺, p (редко)	¹⁴⁴Dy	1/2+#
^145mEr	205(4)# кэВ			1,0(3) с	β⁺	¹⁴⁵Ho	(11/2-)
					ИП (редко)	¹⁴⁵Er
					β⁺, p (редко)	¹⁴⁴Dy
¹⁴⁶Er	68	78	145,952418(7)	1,7(6) с	β⁺	¹⁴⁶Ho	0+
¹⁴⁶Er	68	78	145,952418(7)	1,7(6) с	β⁺, p (редко)	¹⁴⁵Dy	0+
¹⁴⁷Er	68	79	146,94996(4)#	3,2(1,2) с	β⁺	¹⁴⁷Ho	(1/2+)
¹⁴⁷Er	68	79	146,94996(4)#	3,2(1,2) с	β⁺, p (редко)	¹⁴⁶Dy	(1/2+)
^147mEr	100(50)# кэВ			1,6(2) с	β⁺	¹⁴⁷Ho	(11/2−)
^147mEr	100(50)# кэВ			1,6(2) с	β⁺, p (редко)	¹⁴⁶Dy	(11/2−)
¹⁴⁸Er	68	80	147,944735(11)#	4,6(2) с	β⁺ (99,85%)	¹⁴⁸Ho	0+
¹⁴⁸Er	68	80	147,944735(11)#	4,6(2) с	β⁺, p (0,15%)	¹⁴⁷Dy	0+
^148mEr	2,9132(4) МэВ			13(3) мкс	ИП	¹⁴⁸Er	(10+)
¹⁴⁹Er	68	81	148,94231(3)	4(2) с	β⁺ (92,8%)	¹⁴⁹Ho	(1/2+)
¹⁴⁹Er	68	81	148,94231(3)	4(2) с	β⁺, p (7,2%)	¹⁴⁸Dy	(1/2+)
^149m1Er	741,8(2) кэВ			8,9(2) с	β⁺ (96,5%)	¹⁴⁹Ho	(11/2−)
					ИП (3,5%)	¹⁴⁹Er
					β⁺, p (0,18%)	¹⁴⁸Dy
^149m2Er	2,6111(3) МэВ			0,61(8) мкс	ИП	¹⁴⁹Er	(19/2+)
^149m3Er	3,302(7) МэВ			4,8(1) мкс	ИП	¹⁴⁹Er	(27/2−)
¹⁵⁰Er	68	82	149,937916(18)	18,5(7) с	β⁺	¹⁵⁰Ho	0+
^150mEr	2,7965(5) МэВ			2,55(10) мкс	ИП	¹⁵⁰Er	10+
¹⁵¹Er	68	83	150,937449(18)	23,5(20) с	β⁺	¹⁵¹Ho	(7/2−)
^151m1Er	2,5860(5) МэВ			580(20) мс	ИП (95,3%)	¹⁵¹Er	(27/2−)
^151m1Er	2,5860(5) МэВ			580(20) мс	β⁺ (4,7%)	¹⁵¹Ho	(27/2−)
^151m2Er	10,2866(10) МэВ			0,42(5) мкс	ИП	¹⁵¹Er	(65/2-, 61/2+)
¹⁵²Er	68	84	151,935050(9)	10,3(1) с	α (90%)	¹⁴⁸Dy	0+
¹⁵²Er	68	84	151,935050(9)	10,3(1) с	β⁺ (10%)	¹⁵²Ho	0+
¹⁵³Er	68	85	152,935086(10)	37,1(2) с	α (53%)	¹⁴⁹Dy	7/2(−)
¹⁵³Er	68	85	152,935086(10)	37,1(2) с	β⁺ (47%)	¹⁵³Ho	7/2(−)
^153m1Er	2,7982(10) МэВ			373(9) нс	ИП	¹⁵³Er	(27/2-)
^153m2Er	5,2481(10) МэВ			248(32) нс	ИП	¹⁵³Er	(41/2-)
¹⁵⁴Er	68	86	153,932791(5)	3,73(9) мин	β⁺ (99,53%)	¹⁵⁴Ho	0+
¹⁵⁴Er	68	86	153,932791(5)	3,73(9) мин	α (0,47%)	¹⁵⁰Dy	0+
¹⁵⁵Er	68	87	154,933216(7)	5,3(3) мин	β⁺ (99,978%)	¹⁵⁵Ho	7/2−
¹⁵⁵Er	68	87	154,933216(7)	5,3(3) мин	α (0,022%)	¹⁵¹Dy	7/2−
¹⁵⁶Er	68	88	155,931066(26)	19,5(10) мин	β⁺	¹⁵⁶Ho	0+
¹⁵⁶Er	68	88	155,931066(26)	19,5(10) мин	α (1,2⋅10^-5%)	¹⁵²Dy	0+
¹⁵⁷Er	68	89	156,931923(28)	18,65(10) мин	β⁺	¹⁵⁷Ho	3/2−
^157mEr	155,4(3) кэВ			76(6) мс	ИП	¹⁵⁷Er	(9/2+)
¹⁵⁸Er	68	90	157,929893(27)	2,29(6) ч	ЭЗ	¹⁵⁸Ho	0+
¹⁵⁹Er	68	91	158,930691(4)	36(1) мин	β⁺	¹⁵⁹Ho	3/2−
^159m1Er	182,602(24) кэВ			337(14) нс	ИП	¹⁵⁹Er	9/2+
^159m2Er	429,05(3) кэВ			590(60) нс	ИП	¹⁵⁹Er	11/2−
¹⁶⁰Er	68	92	159,929077(26)	28,58(9) ч	ЭЗ	¹⁶⁰Ho	0+
¹⁶¹Er	68	93	160,930004(9)	3,21(3) ч	β⁺	¹⁶¹Ho	3/2−
^161mEr	396,44(4) кэВ			7,5(7) мкс	ИП	¹⁶¹Er	11/2−
¹⁶²Er	68	94	161, 9287873(8)	стабилен(>1,4⋅10¹⁴ лет)^{[n 1]}			0+	0,00139(5)
^162mEr	2,02601(13) МэВ			88(16) нс	ИП	¹⁶²Er	(7-)
¹⁶³Er	68	95	162,930040(5)	75,0(4) мин	β⁺	¹⁶³Ho	5/2−
^163mEr	445,5(6) кэВ			580(100) нс	ИП	¹⁶³Er	(11/2−)
¹⁶⁴Er	68	96	163,9292077(8)	стабилен^{[n 2]}			0+	0,01601(3)
¹⁶⁵Er	68	97	164,9307335(10)	10,36(4) ч	ЭЗ	¹⁶⁵Ho	5/2−
^165m1Er	551,3(6) кэВ			250(30)ns	ИП	¹⁶⁵Er	11/2-
^165m2Er	1,8230(6) МэВ			370(40)ns	ИП	¹⁶⁵Er	(19/2)
¹⁶⁶Er	68	98	165,9303011(4)	стабилен			0+	0,33503(36)
¹⁶⁷Er	68	99	166,9320562(3)	стабилен			7/2+	0,22869(9)
^167mEr	207,801(5) кэВ			2,269(6) с	ИП	¹⁶⁷Er	1/2−
¹⁶⁸Er	68	100	167,93237828(28)	стабилен			0+	0,26978(18)
^168mEr	1,0940383(16) МэВ			109,0(7) нс	ИП	¹⁶⁸Er	4-
¹⁶⁹Er	68	101	168,9345984(3)	9,392(18) сут	β⁻	¹⁶⁹Tm	1/2−
^169m1Er	92,05(10) кэВ			285(20) нс	ИП	¹⁶⁹Er	(5/2-)
^169m2Er	243,69(17) кэВ			200(10) нс	ИП	¹⁶⁹Er	7/2+
¹⁷⁰Er	68	102	169,9354719(15)	стабилен(>4,1⋅10¹⁷ лет)^{[n 3]}			0+	0,14910(36)
¹⁷¹Er	68	103	170,93803746(15)	7,516(2) ч	β⁻	¹⁷¹Tm	5/2−
^171mEr	198,61(9) кэВ\|			210(10) нс	ИП	¹⁷¹Er	1/2−
¹⁷²Er	68	104	171, 939363(4)	49,3(5) ч	β⁻	¹⁷²Tm	0+
^172mEr	1,5009(3) МэВ			579(62) нс	ИП	¹⁷²Er	(6+)
¹⁷³Er	68	105	172,94240(21)#	1,434(17) мин	β⁻	¹⁷³Tm	(7/2−)
¹⁷⁴Er	68	106	173,94423(32)#	3,2(2) мин	β⁻	¹⁷⁴Tm	0+
^174mEr	1,1115(7) МэВ			3,9(3) с	ИП	¹⁷⁴Er	8-
¹⁷⁵Er	68	107	174,94777(43)#	1,2(3) мин	β⁻	¹⁷⁵Tm	9/2+#
¹⁷⁶Er	68	108	175,94994(43)#	12# с (>300 нс)	β⁻	¹⁷⁶Tm	0+
¹⁷⁷Er	68	109	176,95399(54)#	8# с (>300 нс)	β⁻	¹⁷⁷Tm	1/2−#
¹⁷⁸Er	68	110	177,95678(64)#	4# с (>300 нс)	β⁻	¹⁷⁸Tm	0+
¹⁷⁹Er	68	111	178,96127(54)#	3# с (>550 нс)	β⁻	¹⁷⁹Tm	3/2−#
¹⁷⁹Er	68	111	178,96127(54)#	3# с (>550 нс)	β⁻, n	¹⁷⁸Tm	3/2−#
¹⁸⁰Er	68	112	179,96438(54)#	2# с (>550 нс)	β⁻	¹⁸⁰Tm	0+
¹⁸⁰Er	68	112	179,96438(54)#	2# с (>550 нс)	β⁻, n	¹⁷⁹Tm	0+

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.

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]

[n 1]

[n 2]

[n 3]