동위원소 안정성순 원소 목록

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원자핵은 핵력을 통해 서로를 끌어당기는 양성자와 중성자로 구성되며 양성자는 양전하로 인해 전기력을 통해 서로를 밀어낸다.이 두 가지 힘은 경쟁하며, 중성자와 양성자의 조합이 다른 것보다 더 안정적이게 됩니다.중성자는 양성자를 끌어당겨 양성자 사이의 전기적 반발을 상쇄시키기 때문에 핵을 안정화시킵니다.그 결과 양성자의 수가 증가함에 따라 안정적인 핵을 형성하기 위해 중성자 대 양성자의 비율이 증가해야 한다. 최적 비율에 대해 중성자가 너무 많거나 너무 적으면 핵은 불안정해지고 특정 유형의 핵 붕괴에 노출된다.불안정한 동위원소는 다양한 방사성 붕괴 경로, 가장 일반적으로 알파 붕괴, 베타 붕괴 또는 전자 포획을 통해 붕괴한다.자연분열이나 클러스터 붕괴와 같은 많은 희귀한 형태의 붕괴가 알려져 있다. (자세한 내용은 방사성 붕괴 참조)

주기율표의 처음 82개의 원소 중 80개의 동위원소가 ^[1]안정적인 것으로 간주됩니다.83번째 원소인 비스무트는 전통적으로 가장 무거운 안정 동위원소인 비스무트-209를 가지고 있는 것으로 여겨졌지만 2003년 프랑스 오르세 연구진은 Bi의
반감기를 1.9×^[2][3]10년으로¹⁹ 측정했다.테크네튬과 프로메튬(각각^[a] 원자 번호 43과 61)과 원자 번호가 82 이상인 모든 원소에는 방사성 붕괴를 통해 분해되는 것으로 알려진 동위원소만 있다.발견되지 않은 원소는 안정적일 것으로 예상되지 않기 때문에 납은 가장 무거운 안정 원소로 간주됩니다.그러나 현재 안정적이라고 생각되는 일부 동위원소는 (Bi와
같이) 매우 긴 반감기로 붕괴하는 것으로 드러날 수 있다.이 목록은 2019년 ^[1]현재 과학계의 합의된 내용을 나타낸 것이다.

80개의 안정원소 각각에 대해 안정동위원소 수를 부여한다.90개의 동위원소만이 완벽하게 안정될 것으로 예상되며, 추가로 162개의 동위원소가 에너지적으로 ^{[citation needed]}불안정하지만 붕괴가 관찰된 적은 없다.따라서 252개의 동위원소(핵종)가 정의상 안정적이다(아직 붕괴가 관찰되지 않은 탄탈-180m 포함).앞으로 방사성 물질로 밝혀질 수 있는 물질들은 10년 이상의²² 반감기를 가질 것으로 예상된다(예: 제논-134).^{[citation needed]}

2019년 4월에는 제논-124의 반감기가 1.8 × 10년으로²² 측정되었다고 발표되었다.이것은 불안정한 ^[4]동위원소에 대해 직접 측정된 가장 긴 반감기로 텔루-128의 반감기가 더 길다.

화학 원소 중 안정 동위원소가 10개, 동위원소가 5개, 동위원소가 7개, 동위원소가 8개, 동위원소가 10개, 동위원소가 5개, 동위원소가 9개, 안정 동위원소가 5개, 안정 동위원소가 3개, 안정 동위원소가 16개, 안정 ^[1]동위원소가 26개뿐이다.

또한 자연발생 원소 중 약 30개의 핵종이 불안정한 동위원소를 가지고 있으며, 반감기는 태양계의 나이(~10년⁹ 이상)^[b]보다 크다.또 다른 네 개의 핵종은 1억 년 이상의 반감기를 가지고 있는데, 이는 태양계의 나이보다는 훨씬 짧지만, 그들 중 일부가 생존할 수 있을 만큼 충분히 길다.이들 34개의 방사성 자연발생 핵종은 방사성 원시핵종을 구성한다.그러면 원시핵종의 총 수는 252개(안정핵종)에 34개의 방사성 원시핵종을 더하여 총 286개의 원시핵종이 된다.지구상에서 수명이 짧은 새로운 원시 생명체가 확인되면 이 숫자는 변경될 수 있습니다.

초기 핵종 중 하나는 탄탈-180m로 반감기가 10년을 넘을¹⁵ 것으로 예상되지만 붕괴는 관찰되지 않았다.2.2 × 10년²⁴ 텔루르-128의 고른 반감기는 방사성 딸 크세논-128을 검출하는 고유한 방법으로 측정되었으며, 실험적으로 측정된 ^[5]반감기 중 가장 긴 것으로 알려져 있다.또 다른 주목할 만한 예는 비스무트의 유일한 천연 동위원소인 비스무트-209로, 매우 긴 반감기로 불안정할 것으로 예상되어 왔지만, 붕괴하는 것이 관찰되었다.그들의 긴 반감기 때문에, 그러한 동위원소는 여전히 지구상에서 다양한 양으로 발견되며, 안정적인 동위원소와 함께 원시 동위원소라고 불린다.모든 원시 동위원소는 ^[c]지구상에 존재하는 양이 감소하는 순서대로 부여됩니다.반감기 순서에 따른 원시 핵종 목록은 핵종 목록을 참조하십시오.

118개의 화학 원소가 존재하는 것으로 알려져 있다.원소 94에 이르는 모든 원소는 자연에서 발견되며, 발견된 나머지 원소는 인공적으로 생성되며, 동위원소는 모두 비교적 짧은 반감기와 함께 고방사능으로 알려져 있다(아래 참조).이 목록의 원소는 가장 안정적인 ^[1]동위원소의 수명에 따라 정렬됩니다.이들 중 세 가지 원소(비스무스, 토륨, 우라늄)는 ^[d]지구상에서 아직 발견될 만큼 반감기가 길기 때문에 원시 원소이며, 다른 원소들은 모두 방사성 붕괴에 의해 생성되거나 실험실과 원자로에서 합성된다.38개의 알려진 불안정 원소 중 13개만이 적어도 100년의 반감기를 가진 동위원소를 가지고 있다.나머지 25개 원소의 알려진 동위원소는 모두 고방사능이다.이 동위원소는 학술 연구, 때로는 산업 및 ^[e]의학에 사용된다.주기율표에 있는 무거운 원소들 중 일부는 ^[f]아직 발견되지 않은 동위원소들이 여기에 열거된 것들보다 수명이 더 길다는 것이 밝혀질지도 모른다.

약 338개의 핵종이 지구상에서 자연적으로 발견됩니다.이들은 252개의 안정 동위원소로 구성되며, 위에서 설명한 바와 같이 반감기가 1억 년 이상인 34개의 장수명 방사성 동위원소를 더하면 총 286개의 원시 핵종이 생성된다.자연적으로 발견된 핵종은 286개의 원시 동위원소뿐만 아니라 원시 동위원소(우라늄의 라듐 등)의 딸인 약 52개의 단수명 동위원소(1억 년 미만의 반감기로 정의됨)를 포함하거나, 에너지 있는 천연 동위원소에 의해 만들어진다.우주선의 충격에 의해 대기 질소로 만들어진 탄소-14와 같은 ss.

원시 동위원소 수별 원소

짝수의 양성자 또는 중성자는 짝수 효과 때문에 더 안정적이다(높은 결합 에너지). 따라서 짝수-짝수 핵종은 홀수-홀수 핵종보다 훨씬 안정적이다.한 가지 효과는 안정적인 홀수 핵종이 거의 없다는 것입니다. 실제로는 5개만 안정되어 있고, 또 다른 4개는 10억 년 이상의 반감기를 가지고 있습니다.

또 다른 효과 때문에 쇠퇴는 어느 시간에 한발짝씩 진행되고 더 높은 에너지의odd–odd 핵종을 통과 할 것 같은 질량수지만 낮은 에너지의 또 다른even–even 핵종으로, 많은even–even 핵의 베타 붕괴를 방지한다.even–even even–even까지(더블 베타 붕괴 직접,odd-odd 핵종에 건너뜀은 단지 occ 있다.Asionally하고, 과정이 너무 힘차게 그것이 반감기는 우주의 수십억배는 나이보다 높을 때는 방해했다.)가능하다.이 안정적인even–even 핵의 일부 많은 수를 더 많은 세개 늘어난,에 불쾌하기까지 7명에게 일부 원자(양성자)번호와 적어도 4에 대한 모든 안정적인even-Z 요소 넘어 철(제외하고 스트론튬 및 납).

이후 양자의 이상한 번호를 핵 상대적으로 덜 안정되면, 모서 요소 해외 유학 안정 동위 원소를 갖는 경향이 있다., 모든 이상한 원자 number—the 하나의 예외 베릴륨만 단일 안정 동위 원손 26개의"monoisotopic"요소 중에서.반면 안정 동위 원소와 헬륨, 베릴륨, 탄소를 제외한 모든 짝수 요소, 적어도 3게다가 모서 요소, 두 눈보다 많이 안정 동위 원소를 가지고 있다.오직 단일 모서 요소, 칼륨,지만, 세번 이상을 3개 원시적인 동위 원소를 가지고 있다.

테이블

다음 표는 원시적인 핵종들과, 이는 요소 아직도 지구상에 천연 자원으로부터, 이후 지구가 태양 성운에서 형성되었다 선물될 수 있다는 것을 의미한다. 영양소를 가지고 있다.따라서, 어느 것도 라돈과 같은 오래 부모의 primordials의shorter-lived 딸들.오랫동안 충분히 원시. 하지만 아직 단정적으로 그러한(244Pu과 146Sm)으로 관찰된 적이 없는 반감기를 가지고 있는 두개의 핵종들이 제외되고 있다.

원소의 표 핵종들 각 요소와 관련된 감소하고 숫자 순서로.(목록을 전적으로 핵의 반감기는 면에서, 요소의 믹싱과, 핵의 목록을 참조하 해결해 보자.)정렬됩니다.고 불안정한 안정적인(가 썩표시된)핵, 불안정한(방사성)핵종들을 이탤릭체로 기호와 함께 주어진다.이후 일부 요소 앞에 요소의 안정적인 핵종들 그러나 다른 더 많은 놓고 오래 사는 불안정한 핵종들, 보다 많은 여성이 구분은 안정적인 핵의 위해 순수하게의 요소를 포기하지 않다는 점을 주목한다.만약 그들이 실험 또는 붕괴 제품의 관찰(극도로 장수명 핵종들 이론적으로만, tantalum-180m 같은, 불안정한 안정적인 나라로 간주된다)의 썩고 있는 것이 목격된 적이 없어 규칙에 따라 핵종"안정적인"로 간주된다.

첫 번째 표는 양성자-양성자 쌍에 의해 부여되는 안정성 때문에 훨씬 더 원시적인 핵종을 갖는 경향이 있는 짝수 원자 번호 원소에 대한 것이다.안정적이고 긴 (원래의) 불안정한 핵종이 훨씬 적은 경향이 있는 홀수 원자 번호 원소에 대해 두 번째 별도 표를 제공한다.

원시 동위원소가 없는 원소

「 」를 참조해 주세요.

• 안정의 섬
• 동위원소 § 핵의 특성과 안정성
• 핵종 목록
• 반감기순 방사성핵종 목록
• 원시 핵종
• 안정 핵종
• 안정 동위원소비
• 핵종 표

각주

• ^a 테크네튬과 프로메튬에 안정적인 동위원소가 없는 이유에 대한 자세한 내용은 테크네튬 동위원소의 안정성을 참조하십시오.
• ^b 반감기가 약 10년⁸ 이상인 동위원소는 여전히 지구상에서 발견될 수 있지만, 7×10년⁸(U 기준) 이상의 반감기를 가진 동위원소만 상당한 양으로 발견됩니다.현재 목록은 지구상에서 아주 적은 양으로 측정되었기 때문에 반감기가 약 10년인⁸ 몇몇 동위원소들을 무시한다.반감기가 246,000년이고 자연 동위원소 양이 0.0055%인 우라늄-234는 특별한 경우로, 원시 핵종이 아닌 우라늄-238의 붕괴 산물이다.
• ^c 지구에서도 매우 긴 반감기를 가진 불안정한 동위원소가 있으며, 그 중 일부는 특정 원소의 모든 안정 동위원소보다 더 풍부하다(예를 들어 베타 활성 Re는 안정 Re보다 두 배 더 많다.또한, 동위원소의 자연적 양이 더 많다는 것은 동위원소의 형성이 현재 지구를 구성하고 있는 물질(그리고 물론 나머지 태양계)을 만들어 낸 항성 핵합성 과정에 의해 선호되었다는 것을 의미한다.아르곤의 경우 아르곤은 초기 대기권 내에 유지되기에는 휘발성이 매우 높기 때문에 Ar보다 우주적으로 희박한 Ar이 지구상에서 지배하고 있으며, Ar은 장수 비휘발성 K의 붕괴 생성물이다.지구 대기 중 아르곤의 대부분은 칼륨-40 붕괴의 산물이다.우주의 대부분의 아르곤은 그렇지 않다.현재 지구상 칼륨의 0.012%(120ppm)는 K이다.지구의 나이와 K의 반감기(약 12억 5천만 년)를 고려하면, 이 비율은 행성이 처음 형성되었을 때 약 한 배 정도 더 높았다.그 후 분해된 K의 약 10.72%는 Ar을 생성했고 나머지는 Ca로 분해되었다.
• ^d 비스무트는 원시 동위원소가 1개뿐인 반면, 우라늄은 자연에서 유의한 양으로 ²³⁸
  발견되는 3개의 동위원소(U
  , U
  , U
  )를 가지고 있으며, 토륨은 2개의 동위원소(원시 Th
  및 방사성
  Th)를 가지고 있다.
• ^e 방사성핵종, 핵의학, 공통 베타 방출체, 일반적으로 사용되는 감마 방출 동위원소, 불소-18, 코발트-60, 스트론튬-90, 테크네튬-99m, 요오드-123, 요오드-124, 프로메튬-147, 이리듐-192 등에서 방사성 원소의 다양한 산업 및 의료 애플리케이션을 참조한다.
• ^f (Z>98인) 캘리포니아보다 원자 번호가 높은 원소의 경우 알려진 것보다 더 안정적인 미발견 동위원소가 존재할 수 있다.
• ^g 범례: yr=year, d=day, h=hour, min=minute, s=second.

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