钆的同位素

钆（原子质量单位：157.25(3)）有6种稳定同位素（¹⁵⁴Gd、¹⁵⁵Gd、¹⁵⁶Gd、¹⁵⁷Gd、¹⁵⁸Gd、¹⁶⁰Gd）和1种放射性同位素（¹⁵²Gd）存在于自然界，其中丰度24.84%的¹⁵⁸Gd最常见。¹⁶⁰Gd理论上可以双β衰变，但目前尚未观测到，半衰期至少1.3×10²¹年。^[3]

主要的钆同位素

同位素 衰变 丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量 （MeV） 产物 148Gd 人造 86.9 年[1] α 3.271 144Sm 150Gd 人造 1.79×106 年 α 2.807 146Sm 152Gd 0.204% 1.08×1014 年 α 2.204 148Sm 153Gd 人造 240.6 天 ε 0.485 153Eu 154Gd 2.187% 稳定，带90粒中子 155Gd 14.828% 稳定，带91粒中子 156Gd 20.493% 稳定，带92粒中子 157Gd 15.657% 稳定，带93粒中子 158Gd 24.820% 稳定，带94粒中子 160Gd 21.811% 稳定，带96粒中子
标准原子质量（英语：Standard atomic weight） (Ar, 标准)	157.25(3)[2]
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图表

符号	Z	N	同位素质量（u） [n 1][n 2]	半衰期 [n 1][n 2][n 3]	衰变 方式[4]	衰变 产物 [n 4][n 5]	原子核 自旋[n 1]	相对丰度 （莫耳分率）[n 2]	相对丰度 的变化量 （莫耳分率）
	激发能量[n 1][n 2]
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+#
					β+, p （不常见）	136Sm
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-#
					β+, p （不常见）	138Sm
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+)
					β+, p (.03%)	140Sm
141mGd	377.8(2) keV			24.5(5) s	β+ (89%)	141Eu	(11/2-)
					IT (11%)	141Gd
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 （不常见）	139Pm
					β+, p （不常见）	142Sm
143mGd	152.6(5) keV			110.0(14) s	β+	143Eu	(11/2-)
					β+, α （不常见）	139Pm
					β+, p （不常见）	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-
					β+ (5.7%)	145Eu
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+
149Gd	64	85	148.919341(4)	9.28(10) d	β+	149Eu	7/2-
					α (4.34×10−4%)	145Sm
150Gd	64	86	149.918659(7)	1.79(8)×106 a	α	146Sm	0+
151Gd	64	87	150.920348(4)	124(1) d	ε	151Eu	7/2-
					α (10−6%)	147Sm
152Gd[n 6]	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)	观测上稳定[n 7]			0+	0.0218(3)
155Gd[n 8]	64	91	154.9226220(27)	观测上稳定[n 9]			3/2-	0.1480(12)
155mGd	121.05(19) keV			31.97(27) ms	IT	155Gd	11/2-
156Gd[n 8]	64	92	155.9221227(27)	稳定			0+	0.2047(9)
156mGd	2137.60(5) keV			1.3(1) µs			7-
157Gd[n 8]	64	93	156.9239601(27)	稳定			3/2-	0.1565(2)
158Gd[n 8]	64	94	157.9241039(27)	稳定			0+	0.2484(7)
159Gd[n 8]	64	95	158.9263887(27)	18.479(4) h	β−	159Tb	3/2-
160Gd[n 8]	64	96	159.9270541(27)	观测上稳定[n 10]			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-#

1. 画上#号的数据代表没有经过实验的证明，仅为理论推测。
2. 用括号括起来的数据代表不确定性。
3. 半衰期超过5亿年的同位素以粗体表示。
4. 稳定的衰变产物以粗体表示。
5. 半衰期超过5亿年的衰变产物以粗斜体表示。
6. primordial radionuclide
7. Believed to undergo α decay to ¹⁵⁰Sm
8. Fission product
9. Believed to undergo α decay to ¹⁵¹Sm
10. Believed to undergo β⁻β⁻ decay to ¹⁶⁰Dy with a half-life over 1.3×10²¹ years

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参考文献

引用

1. Chiera, Nadine M.; Dressler, Rugard; Sprung, Peter; Talip, Zeynep; Schumann, Dorothea. Determination of the half-life of gadolinium-148. Applied Radiation and Isotopes (Elsevier BV). 2023, 194: 110708. ISSN 0969-8043. doi:10.1016/j.apradiso.2023.110708.
2. Meija, Juris; et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2016, 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
3. F. A. Danevich; et al. Quest for double beta decay of ¹⁶⁰Gd and Ce isotopes. Nuclear Physics A. 2001, 694 (1–2): 375–391. Bibcode:2001NuPhA.694..375D. S2CID 11874988. arXiv:nucl-ex/0011020 . doi:10.1016/S0375-9474(01)00983-6.
4. 存档副本. [2015-09-20]. （原始内容存档于2017-02-19）.

来源

• Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
• Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
• Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
  • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
  • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database （页面存档备份，存于互联网档案馆） (retrieved Sept. 2005).
  • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.