YaChudo

Тулій-170

Переглядів: 0. Оновлено 10.10.2026.

Тулій-170
Загальні відомості
Назва, символ Тулій-170,170
Нейтронів 101
Протонів 69
Властивості ізотопа
Природна концентрація Синтетичний радіоізотоп
Період напіврозпаду 128,6±0,3 доб[1]
Атомна маса 169,93580709(79)[2] а.о.м
Спін 1−[1]
Енергія зв'язку 1377937,45±0,73[1] кеВ
Канал розпаду Енергія розпаду
β− 0,968[3] МеВ
ЕЗ 0,312[3] МеВ

Тулій-170 (170Tm або Tm-170) — радіоактивний ізотоп тулію, запропонований для використання в променевій терапії та в радіоізотопних термоелектричних генераторах.

Властивості

Тулій-170 має період напіврозпаду 128,6 днів, розпадаючись на β− до 170Yb приблизно в 99,87 % випадків та на 170Er шляхом захоплення електронів приблизно в 0,13 % випадків[1]. Близько 18,1 % β− розпадів заповнюють збуджений стан 170Yb при 84,25474(8), і це створює основне гамма-випромінювання від 170Tu; фотони нижчої енергії також утворюються за допомогою рентгенівської флуоресценції на 7,42, 51,354, 52,389, 59,159, 59,383 та 60,962 кеВ[3][4].

Основний стан тулію-170 має спін 1 −. Радіус заряду становить 5,2303(36), магнітний момент становить 0,2458(17), а електричний квадрупольний момент становить 0,72(5) e⋅b[5].

Запропоновані застосування

Як рідкоземельний елемент, тулій-170 може використовуватися у вигляді чистого металу або гідриду тулію, але найпоширенішою формою є оксид тулію (через тугоплавкість цієї сполуки[6][7]. Ізотоп можна отримати в реакторі шляхом нейтронного опромінення природного тулію, який має високий переріз захоплення нейтронів 103 барн[4][7].

Медицина

У 1953 році Науково-дослідний центр атомної енергетики представив тулій-170 як кандидат для радіографії в медицині та сталеливарному виробництві[8], але це було визнано непридатним через переважання високоенергетичного гальмівного випромінювання, погані результати на тонких зразках та тривалий час експозиції[9]. Однак, 170Tu було запропоновано для променевої терапії, оскільки цей ізотоп легко підготувати до біосумісної форми, а низькоенергетичне випромінювання може вибірково опромінювати уражені тканини, не спричиняючи побічної шкоди.[4][10].

Радіоізотопний термогенертаор

 170Tm2O3 запропонований як джерело тепла для радіоізотопних термоелектричних генераторів, через те, що він є є безпечнішим, дешевшим та екологічнішим, ніж зазвичай використовувані матеріали, що містять ізотопи, такі як плутоній-238[11][12]. Теплова потужність джерела 170Tm спочатку набагато більша, ніж джерела на основі 238Pu відносно маси, але вона швидко знижується через коротший період напіврозпаду[7].

Примітки

  1. ↑ а б в г Kondev, F.G.; Wang, M.; Huang, W.J.; Naimi, S.; Audi, G. (1 березня 2021). The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties *. Chinese Physics C. 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae. ISSN 1674-1137.
  2. ↑ Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. (1 березня 2021). The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references*. Chinese Physics C. 45 (3): 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf. ISSN 1674-1137.
  3. ↑ а б в NuDat 3. www.nndc.bnl.gov.
  4. ↑ а б в Polyak, Andras; Das, Tapas; Chakraborty, Sudipta; Kiraly, Reka; Dabasi, Gabriella; Joba, Robert Peter; Jakab, Csaba; Thuroczy, Julianna; Postenyi, Zita; Haasz, Veronika; Janoki, Gergely; Janoki, Gyozo A.; Pillai, Maroor R.A.; Balogh, Lajos (Жовтень 2014). Thulium-170-Labeled Microparticles for Local Radiotherapy: Preliminary Studies. Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals (англ.). 29 (8): 330—338. doi:10.1089/cbr.2014.1680. ISSN 1084-9785. PMID 25226213 — через Academia.edu.
  5. ↑ Mertzimekis, Theo J. NUMOR | Nuclear Moments and Radii | University of Athens | since 2007. magneticmoments.info. Процитовано 12 листопада 2023.
  6. ↑ Walter, C.E.; Van Konynenburg, R.; VanSant, J.H. (6 вересня 1990). Thulium-170 heat source. doi:10.2172/10156110. OSTI 10156110.
  7. ↑ а б в Dustin, J. Seth; Borrelli, R.A. (Грудень 2021). Assessment of alternative radionuclides for use in a radioisotope thermoelectric generator. Nuclear Engineering and Design. 385 111475. doi:10.1016/j.nucengdes.2021.111475. S2CID 240476644.
  8. ↑ Hilbish, Theodore F. (Листопад 1954). Developments in diagnostic radiology. Public Health Reports. 69 (11): 1017—1027. doi:10.2307/4588947. ISSN 0094-6214. JSTOR 4588947. PMC 2024396. PMID 13215708.
  9. ↑ Halmshaw, Ronald (1995). Industrial radiology: theory and practice (вид. 2.). London: Chapman & Hall. с. 59—60. ISBN 0-412-62780-9.
  10. ↑ Vats, Kusum; Das, Tapas; Sarma, Haladhar D.; Banerjee, Sharmila; Pillai, M.r.a. (Грудень 2013). Radiolabeling, Stability Studies, and Pharmacokinetic Evaluation of Thulium-170-Labeled Acyclic and Cyclic Polyaminopolyphosphonic Acids (PDF). Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals. 28 (10): 737—745. doi:10.1089/cbr.2013.1475. ISSN 1084-9785. PMID 23931111. Архів оригіналу (PDF) за 12 листопада 2023.
  11. ↑ Walter, C. E. (1 липня 1991). Infrastructure for thulium-170 isotope power systems for autonomous underwater vehicle fleets (English) . Lawrence Livermore National Lab., CA (United States). OSTI 5491258.
  12. ↑ Alderman, Carol J. (1993). Thulium heat sources for space power application. AIP Conference Proceedings. Т. 271. с. 1085—1091. doi:10.1063/1.43194.

Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).