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] (T1/2)	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра[3]	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
	Энергия возбуждения
117La	57	60	116.95007(43)#	23.5(26) мс	β+	117Ba	(3/2+, 3/2−)
					p	116Ba
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
					β+, p	119Cs
121La	57	64	120.93301(54)#	5.3(2) с	β+	121Ba	11/2−#
					β+, p	120Cs
122La	57	65	121.93071(32)#	8.6(5) с	β+	122Ba
					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+)
					ИП	127La
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−
					β+ (24%)	132Ba
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
					β− (33.6%)	138Ce
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−
					β−, n (.007%)	145Ce
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+)
					β−, n (.04%)	146Ce
148La	57	91	147.93223(6)	1.26(8) с	β− (99.85%)	148Ce	(2−)
					β−, n (.15%)	147Ce
149La	57	92	148.93473(34)#	1.05(3) с	β− (98.6%)	149Ce	5/2+#
					β−, n (1.4%)	148Ce
150La	57	93	149.93877(43)#	510(30) мс	β− (97.3%)	150Ce	(3+)
					β−, n (2.7%)	149Ce
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. Оценка радиологической значимости редкоземельных металлов, имеющих природные радиоактивные изотопы. Архивная копия от 4 мая 2018 на Wayback Machine Э. П. Лисаченко. Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П. В. Рамзаева, Санкт-Петербург
2. Данные приведены по Huang W. J., Meng Wang, Kondev F. G., Audi G., Naimi S. The Ame2020 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data, and adjustment procedures (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 43, iss. 3. — P. 030002-1—030002-342. — doi:10.1088/1674-1137/abddb0.
3. Данные приведены по Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.