Isotop samarium

Samarium (₆₂Sm) yang terbentuk secara alami terdiri dari lima isotop stabil, ¹⁴⁴Sm, ¹⁴⁹Sm, ¹⁵⁰Sm, ¹⁵²Sm dan ¹⁵⁴Sm, serta dua radioisotop yang berumur sangat panjang, ¹⁴⁷Sm (waktu paruh: 1,06 tahun) dan ¹⁴⁸Sm (7 tahun), dengan ¹⁵²Sm menjadi yang paling melimpah (26,75% kelimpahan alami). ¹⁴⁶Sm juga berumur cukup panjang (6,8 tahun), tetapi tidak cukup panjang untuk bertahan dalam jumlah yang signifikan dari pembentukan Tata Surya di Bumi, meskipun tetap berguna dalam penanggalan radiometrik di Tata Surya sebagai radionuklida punah.

Selain isotop alami, radioisotop berumur paling panjang adalah ¹⁵¹Sm, yang memiliki waktu paruh 88,8 tahun, dan ¹⁴⁵Sm, yang memiliki waktu paruh 340 hari. Semua radioisotop yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari dua hari, dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari 48 detik. Unsur ini juga memiliki dua belas isomer yang diketahui dengan yang paling stabil adalah ^141mSm (t_1/2 22,6 menit), ^143m1Sm (t_1/2 66 detik) dan ^139mSm (t_1/2 10,7 detik).

Isotop yang berumur panjang, ¹⁴⁶Sm, ¹⁴⁷Sm, dan ¹⁴⁸Sm, meluruh terutama melalui peluruhan alfa menjadi isotop neodimium. Isotop samarium yang lebih ringan dan tidak stabil meluruh terutama dengan menangkap elektron menjadi isotop prometium, sedangkan yang lebih berat meluruh melalui peluruhan beta menjadi isotop europium.

Samarium merupakan unsur paling ringan yang seluruh isotop stabilnya stabil secara pengamatan, artinya diperkirakan bersifat radioaktif dan meluruh, tetapi peluruhan sebenarnya belum teramati. Jika seluruh isotop stabil samarium ditemukan menjadi radioaktif, maka samarium akan menjadi unsur tanpa isotop stabil paling ringan ketiga, setelah teknesium (Z = 43) dan prometium (Z = 61).

Isotop samarium digunakan dalam penanggalan samarium–neodimium untuk menentukan hubungan usia batuan dan meteorit.

¹⁵¹Sm adalah sebuah produk fisi berumur menengah dan bertindak sebagai racun neutron dalam siklus bahan bakar nuklir. Produk fisi yang stabil, ¹⁴⁹Sm, juga merupakan racun neutron.

Daftar isotop

|- | ¹²⁸Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 66 | 127,95808(54)# | 0,5# dtk | | | 0+ | | |- | ¹²⁹Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 67 | 128,95464(54)# | 550(100) mdtk | | | 5/2+# | | |- | ¹³⁰Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 68 | 129,94892(43)# | 1# dtk | β⁺ | ¹³⁰Pm | 0+ | | |- | rowspan=2|¹³¹Sm | rowspan=2 style="text-align:right" | 62 | rowspan=2 style="text-align:right" | 69 | rowspan=2|130,94611(32)# | rowspan=2|1,2(2) dtk | β⁺ | ¹³¹Pm | rowspan=2|5/2+# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺, p (langka) | ¹³⁰Nd |- | rowspan=2|¹³²Sm | rowspan=2 style="text-align:right" | 62 | rowspan=2 style="text-align:right" | 70 | rowspan=2|131,94069(32)# | rowspan=2|4,0(3) dtk | β⁺ | ¹³²Pm | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺, p | ¹³¹Nd |- | rowspan=2|¹³³Sm | rowspan=2 style="text-align:right" | 62 | rowspan=2 style="text-align:right" | 71 | rowspan=2|132,93867(21)# | rowspan=2|2,90(17) dtk | β⁺ | ¹³³Pm | rowspan=2|(5/2+) | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺, p | ¹³²Nd |- | ¹³⁴Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 72 | 133,93397(21)# | 10(1) dtk | β⁺ | ¹³⁴Pm | 0+ | | |- | rowspan=2|¹³⁵Sm | rowspan=2 style="text-align:right" | 62 | rowspan=2 style="text-align:right" | 73 | rowspan=2|134,93252(17) | rowspan=2|10,3(5) dtk | β⁺ (99,98%) | ¹³⁵Pm | rowspan=2|(7/2+) | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺, p (0,02%) | ¹³⁴Nd |- | style="text-indent:1em" | ^135mSm | colspan="3" style="text-indent:2em" | 0(300)# keV | 2,4(9) dtk | β⁺ | ¹³⁵Pm | (3/2+, 5/2+) | | |- | ¹³⁶Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 74 | 135,928276(13) | 47(2) dtk | β⁺ | ¹³⁶Pm | 0+ | | |- | style="text-indent:1em" | ^136mSm | colspan="3" style="text-indent:2em" | 22647(11) keV | 15(1) μdtk | | | (8−) | | |- | ¹³⁷Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 75 | 136,92697(5) | 45(1) dtk | β⁺ | ¹³⁷Pm | (9/2−) | | |- | style="text-indent:1em" | ^137mSm | colspan="3" style="text-indent:2em" | 180(50)# keV | 20# dtk | β⁺ | ¹³⁷Pm | 1/2+# | | |- | ¹³⁸Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 76 | 137,923244(13) | 3,1(2) mnt | β⁺ | ¹³⁸Pm | 0+ | | |- | ¹³⁹Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 77 | 138,922297(12) | 2,57(10) mnt | β⁺ | ¹³⁹Pm | 1/2+ | | |- | rowspan=2 style="text-indent:1em" | ^139mSm | rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 457,40(22) keV | rowspan=2|10,7(6) dtk | IT (93,7%) | ¹³⁹Sm | rowspan=2|11/2− | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺ (6,3%) | ¹³⁹Pm |- | ¹⁴⁰Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 78 | 139,918995(13) | 14,82(12) mnt | β⁺ | ¹⁴⁰Pm | 0+ | | |- | ¹⁴¹Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 79 | 140,918476(9) | 10,2(2) mnt | β⁺ | ¹⁴¹Pm | 1/2+ | | |- | rowspan=2 style="text-indent:1em" | ^141mSm | rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 176,0(3) keV | rowspan=2|22,6(2) mnt | β⁺ (99,69%) | ¹⁴¹Pm | rowspan=2|11/2− | rowspan=2| | rowspan=2| |- | IT (0,31%) | ¹⁴¹Sm |- | ¹⁴²Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 80 | 141,915198(6) | 72,49(5) mnt | β⁺ | ¹⁴²Pm | 0+ | | |- | ¹⁴³Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 81 | 142,914628(4) | 8,75(8) mnt | β⁺ | ¹⁴³Pm | 3/2+ | | |- | rowspan=2 style="text-indent:1em" | ^143m1Sm | rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 753,99(16) keV | rowspan=2|66(2) dtk | IT (99,76%) | ¹⁴³Sm | rowspan=2|11/2− | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺ (0,24%) | ¹⁴³Pm |- | style="text-indent:1em" | ^143m2Sm | colspan="3" style="text-indent:2em" | 27938(13) keV | 30(3) mdtk | | | 23/2(−) | | |- | ¹⁴⁴Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 82 | 143,911999(3) | colspan=3 align=center|Stabil Secara Pengamatan | 0+ | 0,0307(7) | |- | style="text-indent:1em" | ^144mSm | colspan="3" style="text-indent:2em" | 2323,60(8) keV | 880(25) ndtk | | | 6+ | | |- | ¹⁴⁵Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 83 | 144,913410(3) | 340(3) hri | EC | ¹⁴⁵Pm | 7/2− | | |- | style="text-indent:1em" | ^145mSm | colspan="3" style="text-indent:2em" | 8786,2(7) keV | 990(170) ndtk
[0,96(+19−15) μdtk] | | | (49/2+) | | |- | ¹⁴⁶Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 84 | 145,913041(4) | 6,8(7) thn | α | ¹⁴²Nd | 0+ | Renik | |- | ¹⁴⁷Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 85 | 146,9148979(26) | 1,06(2) thn | α | ¹⁴³Nd | 7/2− | 0,1499(18) | |- | ¹⁴⁸Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 86 | 147,9148227(26) | 7(3) thn | α | ¹⁴⁴Nd | 0+ | 0,1124(10) | |- | ¹⁴⁹Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 87 | 148.9171847(26) | colspan=3 align=center|Stabil Secara Pengamatan | 7/2− | 0,1382(7) | |- | ¹⁵⁰Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 88 | 149,9172755(26) | colspan=3 align=center|Stabil Secara Pengamatan | 0+ | 0,0738(1) | |- | ¹⁵¹Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 89 | 150,9199324(26) | 88,8(24) thn | β⁻ | ¹⁵¹Eu | 5/2− | | |- | style="text-indent:1em" | ^151mSm | colspan="3" style="text-indent:2em" | 261,13(4) keV | 1,4(1) μdtk | | | (11/2)− | | |- | ¹⁵²Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 90 | 151,9197324(27) | colspan=3 align=center|Stabil Secara Pengamatan | 0+ | 0,2675(16) | |- | ¹⁵³Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 91 | 152,9220974(27) | 46,284(4) jam | β⁻ | ¹⁵³Eu | 3/2+ | | |- | style="text-indent:1em" | ^153mSm | colspan="3" style="text-indent:2em" | 98,37(10) keV | 10,6(3) mdtk | IT | ¹⁵³Sm | 11/2− | | |- | ¹⁵⁴Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 92 | 153,9222093(27) | colspan=3 align=center|Stabil Secara Pengamatan | 0+ | 0,2275(29) | |- | ¹⁵⁵Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 93 | 154,9246402(28) | 22,3(2) mnt | β⁻ | ¹⁵⁵Eu | 3/2− | | |- | ¹⁵⁶Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 94 | 155,925528(10) | 9,4(2) jam | β⁻ | ¹⁵⁶Eu | 0+ | | |- | style="text-indent:1em" | ^156mSm | colspan="3" style="text-indent:2em" | 1397,55(9) keV | 185(7) ndtk | | | 5− | | |- | ¹⁵⁷Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 95 | 156,92836(5) | 8,03(7) mnt | β⁻ | ¹⁵⁷Eu | (3/2−) | | |- | ¹⁵⁸Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 96 | 157,92999(8) | 5,30(3) mnt | β⁻ | ¹⁵⁸Eu | 0+ | | |- | ¹⁵⁹Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 97 | 158,93321(11) | 11,37(15) dtk | β⁻ | ¹⁵⁹Eu | 5/2− | | |- | ¹⁶⁰Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 98 | 159,93514(21)# | 9,6(3) dtk | β⁻ | ¹⁶⁰Eu | 0+ | | |- | ¹⁶¹Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 99 | 160,93883(32)# | 4,8(8) dtk | β⁻ | ¹⁶¹Eu | 7/2+# | | |- | ¹⁶²Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 100 | 161,94122(54)# | 2,4(5) dtk | β⁻ | ¹⁶²Eu | 0+ | | |- | ¹⁶³Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 101 | 162,94536(75)# | 1# dtk | β⁻ | ¹⁶³Eu | 1/2−# | | |- | ¹⁶⁴Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 102 | 163,94828(86)# | 500# mdtk | β⁻ | ¹⁶⁴Eu | 0+ | | |- | ¹⁶⁵Sm | style="text-align:right" | 62 | style="text-align:right" | 103 | 164,95298(97)# | 200# mdtk | β⁻ | ¹⁶⁵Eu | 5/2−# | |

Samarium-149

Samarium-149 (¹⁴⁹Sm) adalah sebuah isotop samarium yang stabil secara pengamatan (diprediksi akan meluruh, tetapi tidak ada peluruhan yang pernah teramati, memberinya waktu paruh setidaknya beberapa kali lipat lebih lama daripada usia alam semesta), dan sebuah produk fisi (hasil 1,0888%), yang juga merupakan racun nuklir penyerap neutron dengan efek yang signifikan pada operasi reaktor nuklir, kedua setelah ¹³⁵Xe. Penampang neutronnya adalah 40140 barn untuk neutron termal.

Konsentrasi kesetimbangan (dan efek pengracunan) mencapai nilai kesetimbangan dalam waktu sekitar 500 jam (sekitar 20 hari) operasi reaktor, dan karena ¹⁴⁹Sm itu stabil, konsentrasi pada dasarnya tetap konstan selama operasi reaktor lebih lanjut. Ia kontras dengan ¹³⁵Xe, yang terakumulasi dari peluruhan beta ¹³⁵I (sebuah produk fisi berumur pendek) dan memiliki penampang neutron yang tinggi, tetapi ia sendiri meluruh dengan waktu paruh 9,2 jam (jadi tidak tetap dalam konsentrasi konstan lama setelah reaktor dimatikan), menyebabkan apa yang disebut biji xenon.

Samarium-151

Samarium-151 (¹⁵¹Sm) memiliki waktu paruh 88,8 tahun, mengalami peluruhan beta berenergi rendah, dan memiliki hasil produk fisi sebesar 0,4203% untuk neutron termal dan ²³⁵U, sekitar 39% dari hasil ¹⁴⁹Sm. Hasilnya agak lebih tinggi untuk ²³⁹Pu.

Penampang serapan neutronnya untuk neutron termal tergolong tinggi di angka 15200 barn, sekitar 38% dari penampang serapan ¹⁴⁹Sm atau sekitar 20 kali dari ²³⁵U. Karena rasio antara produksi dan tingkat penyerapan ¹⁵¹Sm dan ¹⁴⁹Sm hampir sama, kedua isotop ini harus mencapai konsentrasi kesetimbangan yang sama pula. Karena ¹⁴⁹Sm mencapai kesetimbangan dalam waktu sekitar 500 jam (20 hari), ¹⁵¹Sm akan mencapai kesetimbangan dalam waktu sekitar 50 hari.

Karena bahan bakar nuklir digunakan selama beberapa tahun (pembakaran) dalam pembangkit listrik tenaga nuklir, jumlah akhir dari ¹⁵¹Sm dalam bahan bakar nuklir bekas saat pelepasan hanya sebagian kecil dari total ¹⁵¹Sm yang dihasilkan selama penggunaan bahan bakar. Menurut sebuah penelitian, fraksi massa ¹⁵¹Sm dalam bahan bakar bekas adalah sekitar 0,0025 untuk pemuatan berat bahan bakar MOX dan sekitar setengahnya untuk bahan bakar uranium, yang kira-kira dua kali lipat lebih kecil dari fraksi massa sekitar 0,15 untuk bahan bakar sebuah produk fisi berumur menengah, ¹³⁷Cs. Energi peluruhan ¹⁵¹Sm juga sekitar satu urutan besaran lebih kurang dari ¹³⁷Cs. Hasil yang rendah, tingkat sintasan yang rendah, dan energi peluruhan yang rendah berarti bahwa ¹⁵¹Sm memiliki dampak limbah nuklir yang tidak signifikan bila dibandingkan dengan dua produk fisi berumur menengah utama, ¹³⁷Cs dan ⁹⁰Sr.

Samarium-153

Samarium-153 (¹⁵³Sm) memiliki waktu paruh 46,3 jam, mengalami peluruhan β⁻ menjadi ¹⁵³Eu. Sebagai komponen dari samarium leksidronam, ia digunakan dalam paliatif kanker tulang. Ia diperlakukan oleh tubuh dengan cara yang mirip dengan kalsium, dan secara selektif melokalisasi ke dalam tulang.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 21357963 (2022-07-10T01:20:13Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.