카드뮴 동위 원소

Isotopes of cadmium
카드뮴 주 동위 원소 (48Cd)
이소슈토페 썩다
멋쩍은 춤추다 반평생 (t1/2) 모드 프로이덕트
106cd 1.25% 안정적
107cd 동음이의 6.5시간 ε 107AG
108cd 0.89% 안정적
109cd 동음이의 462.6 d ε 109AG
110cd 12.47% 안정적
111cd 12.80% 안정적
112cd 24.11% 안정적
113cd 12.23% 7.7×1015 y β− 113인
113mcd 동음이의 14.1 y β− 113인
IT 113cd
114cd 28.75% 안정적
115cd 동음이의 53.46 h β− 115인
116cd 7.51% 3.1×1019 y β−β− 116Sn
표준 원자량 Ar, standard(Cd)112.414(4)[1][2]

자연발생 카드뮴(48Cd)은 8개의 동위원소로 구성된다. 그 중 2개의 경우 자연방사능이 관찰되었고, 나머지 3개의 방사능은 방사성일 것으로 예측되었지만 반감기가 매우 길어서 해독이 관찰되지 않았다. 자연방사성 동위원소 2개는 Cd(베타 붕괴, 반감기는 8.04×10년15)와 Cd(2-중성자 이중 베타 붕괴, 반감기는 2.8×10년19)이다. 나머지 세 가지는 Cd, Cd(이중 전자 포획), Cd(이중 베타 붕괴)로 반감기 시간의 하한만 설정돼 있다. 최소한 3개의 동위원소(110Cd, Cd, Cd)는 절대적으로 안정적이다(이론적으로 자발적 핵분열은 제외). 천연카드뮴에 없는 동위원소 가운데 가장 장수하는 동위원소는 반감기가 462.6일인 cd와 반감기가 53.46시간인 cd이다. 나머지 방사성 동위원소는 모두 2.5시간 미만인 반감기를 갖고 있으며 이들 중 대다수는 5분 미만인 반감기를 갖고 있다. 이 원소는 또한 12개의 알려진 메타 상태를 가지고 있으며, 가장 안정적인 것은 Cd (t1/2 14.1년), Cd (t1/2 44.6일), Cd (t1/2 3.36시간)이다.

알려진 카드뮴 동위원소는 원자 질량 94.950 u(95Cd)에서 131.946 u(132Cd)까지 다양하다. 두 번째로 풍부한 안정 동위원소 이전의 일차 붕괴 모드인 Cd는 전자 포획이고 그 후의 일차 모드는 베타 방출과 전자 포획이다. Cd 이전의 1차 붕괴 제품은 원소 47(은)이고, 1차 붕괴 제품은 원소 49(인듐)이다.

2021년 연구는 높은 이온 강도로 나타났으며, Cd 동위원소 분율은 주로 카복실성 부위와의 복합화에 의존한다. 낮은 이온 강도에서 정전기적 매력에 의해 유도된 비특정 Cd 바인딩은 지배적인 역할을 하며 복합화 시 Cd 동위원소 분율을 촉진한다.[3]

동위 원소 목록

뉴클리드
[n 1] 		Z N 동위원소 질량 (Da)
[n 2][n 3] 		하프라이프
[n 4] 		썩다
모드
[n 5] 		딸
동위 원소
[n 6][n 7] 		스핀 앤 앤
동등성
[n 8][n 9] 		자연적 풍요 (분수)
흥분 에너지[n 9] 정상비율 변동 범위
95cd 48 47 94.94987(64)# 5# ms 9/2+#
96cd 48 48 95.93977(54)# 1# s β+ 96AG 0+
97cd 48 49 96.93494(43)# 2.8(6)초 β+ (>99.9%) 97AG 9/2+#
β+, p(<.1%) 96피디
98cd 48 50 97.92740(8) 9.2(3)초 β+ (99.975%) 98AG 0+
β+, p (.025%) 97AG
98mcd 2427.5(6) keV 190(20)ns 8+#
99cd 48 51 98.92501(22)# 16(3)초 β+ (99.78%) 99AG (5/2+)
β+, p .21%) 98피디
β+, α (10−4%) 95RH
100cd 48 52 99.92029(10) 49.1(5)초 β+ 100AG 0+
101cd 48 53 100.91868(16) 1.36(5)분 β+ 101AG (5/2+)
102cd 48 54 101.91446(3) 5.5(5)분 β+ 102AG 0+
103cd 48 55 102.913419(17) 7.3(1)분 β+ 103AG 5/2+
104cd 48 56 103.909849(10) 57.7(10)분 β+ 104AG 0+
105cd 48 57 104.909468(12) 55.5(4)분 β+ 105AG 5/2+
106cd 48 58 105.906459(6) 관측 안정적[n 10] 0+ 0.0125(6)
107cd 48 59 106.906618(6) 6.50(2)h β+ 107mAG 5/2+
108cd 48 60 107.904184(6) 관측 안정적[n 11] 0+ 0.0089(3)
109cd 48 61 108.904982(4) 461.4(12) d EC 109AG 5/2+
109m1cd 59.6(4) keV 12(2)µs 1/2+
109m2cd 463.0(5) keV 10.9(5)µs 11/2
110cd 48 62 109.9030021(29) 안정적[n 12] 0+ 0.1249(18)
111cd[n 13] 48 63 110.9041781(29) 안정적[n 12] 1/2+ 0.1280(12)
111mcd 396.214(21) keV 48.50(9)분 IT 111cd 11/2−
112cd[n 13] 48 64 111.9027578(29) 안정적[n 12] 0+ 0.2413(21)
113cd[n 13][n 14] 48 65 112.9044017(29) 8.04(5)×1015 y β− 113인 1/2+ 0.1222(12)
113mcd[n 13] 263.54(3) keV 14.1(5) y β− (99.86%) 113인 11/2−
IT(.139%) 113cd
114cd[n 13] 48 66 113.9033585(29) 관측 안정적[n 15] 0+ 0.2873(42)
115cd[n 13] 48 67 114.9054310(29) 53.46(5) h β− 115m인 1/2+
115mcd 181.0(5) keV 44.56(24) d β− 115m인 (11/2)−
116cd[n 13][n 14] 48 68 115.904756(3) 2.8(2)×1019 y β−β− 116Sn 0+ 0.0749(18)
117cd 48 69 116.907219(4) 2.49(4)h β− 117m인 1/2+
117mcd 136.4(2) keV 3.36(5) h β− 117m인 (11/2)−
118cd 48 70 117.906915(22) 50.3(2)분 β− 118인 0+
119cd 48 71 118.90992(9) 2.69(2)분 β− 119m인 (3/2+)
119mcd 146.54(11) keV 2.20(2)분 β− 119m인 (11/2−)#
120cd 48 72 119.90985(2) 50.80(21)초 β− 120인 0+
121cd 48 73 120.91298(9) 13.5(3)초 β− 121m인 (3/2+)
121mcd 214.86(15) keV 8.3(8)초 β− 121m인 (11/2−)
122cd 48 74 121.91333(5) 5.24(3)초 β− 122인 0+
123cd 48 75 122.91700(4) 2.10(2)초 β− 123m인 (3/2)+
123mcd 316.52(23) keV 1.82(3)초 β− 123인 (11/2−)
IT 123cd
124cd 48 76 123.91765(7) 1.25(2)초 β− 124인 0+
125cd 48 77 124.92125(7) 0.65(2)초 β− 125m인 (3/2+)#
125mcd 50(70) keV 570(90)ms β− 125인 11/2−#
126cd 48 78 125.92235(6) 0.515(17)초 β− 126인 0+
127cd 48 79 126.92644(8) 0.37(7)초 β− 127m인 (3/2+)
128cd 48 80 127.92776(32) 0.28(4)초 β− 128인 0+
129cd 48 81 128.93215(32)# 242(8) ms β− (>99.9%) 129인 3/2+#
IT(<.1%) 129cd
129mcd 0(200)# keV 104(6) ms 11/2−#
130cd 48 82 129.9339(3) 162(7) ms β− (96%) 130인 0+
β−, n(4%) 129인
131cd 48 83 130.94067(32)# 68(3) ms 7/2−#
132cd 48 84 131.94555(54)# 97(10) ms 0+
표 머리글 및 바닥글:
  1. ^ mCd – 흥분된 핵 이성질체.
  2. ^ ( ) – 불확실성(1σ)은 해당 마지막 자리 뒤에 괄호 안에 간결한 형태로 주어진다.
  3. ^ # – 원자 질량 표시 #: 순수하게 실험적인 데이터에서 도출된 값과 불확실성, 적어도 부분적으로는 질량 표면(TMS)의 경향에서 도출된 값과 불확실성.
  4. ^ 대담한 반감기 – 우주의 나이보다 거의 안정적이고 반감기가 길다.
  5. ^ 붕괴 모드:
    EC: 전자 포획
    IT: 등축 전이
    n: 중성자 방출
    p: 양성자 방출
  6. ^ 딸로서의 굵은 이탤릭체 기호 – 딸 제품은 거의 안정적이다.
  7. ^ 딸로서의 굵은 기호 – 딸 제품은 안정적이다.
  8. ^ ( ) 스핀 값 – 취약한 할당 인수가 있는 스핀을 나타낸다.
  9. ^ a b # – #로 표시된 값은 순수하게 실험 데이터에서 도출된 것이 아니라 최소한 부분적으로 인접 핵종(TNN)의 경향에서 도출된 것이다.
  10. ^ 4.1×10년20 이상 반감기를 가진 Pd에 β에++ 의해 붕괴된다고 믿음
  11. ^ 4.1×10년17 이상 반감기를 가진 Pd에 β에++ 의해 붕괴된다고 믿음
  12. ^ a b c 이론적으로 자발적 핵분열 가능
  13. ^ a b c d e f g 핵분열 생성물
  14. ^ a b 원시적 방사성핵종
  15. ^ 6.4×10년에18 걸쳐 반감기를 가진 Sn에 β가−− 부패한다고 믿음
  • 초변형은 Cd에서 찾을 수 있을 것으로 예측된다.

카드뮴-113m

중생
핵분열 생성물
받침대:
단위: 		t½
(년) 		양보
(%) 		Q*
(keV) 		βγ *
155Eu 4.76 0.0803 252 βγ
85크르 10.76 0.2180 687 βγ
113mcd 14.1 0.0008 316 β
90SR 28.9 4.505 2826 β
137Cs 30.23 6.337 1176 βγ
121mSn 43.9 0.00005 390 βγ
151sm 88.8 0.5314 77 β

카드뮴-113m는 카드뮴 방사성 동위원소, 핵 이소머로 반감기가 14.1년이다. 일반 열로에서는 핵분열 생성물 수율이 매우 낮으며, 게다가 그 큰 중성자 포획 단면도 핵연료가 연소되는 과정에서 생성되는 소량도 대부분 파괴된다는 것을 의미하므로, 이 동위원소는 핵폐기물에 큰 기여를 하지 못한다.

빠른 핵분열이나 몇몇 더 무거운 액티니이드의[which?] 핵분열은 더 높은 수율에서 Cd를 생산할 것이다.

참조

  1. ^ "Standard Atomic Weights: Cadmium". CIAAW. 2013.
  2. ^ Meija, Juris; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  3. ^ Ratié, Gildas; Chrastný, Vladislav; Guinoiseau, Damien; Marsac, Rémi; Vaňková, Zuzana; Komárek, Michael (2021-06-01). "Cadmium Isotope Fractionation during Complexation with Humic Acid". Environmental Science & Technology. 55 (11): 7430–7444. doi:10.1021/acs.est.1c00646. ISSN 0013-936X.