요오드 동위 원소

Isotopes of iodine
요오드 주요 동위원소 (53I)
이소토페 붕괴
아반댄스 반감기 (t1/2) 모드 프로덕트
123 동기 13시간 ,, γ 123
124 동기 4.120 d ε 124
125 동기 59.40 d ε 125
127 100% 안정적인.
129 추적하다 1.57×107 y β 129Xe
131 동기 8.02070 d β, β 131Xe
135 동기 6.57 시간 β 135Xe
표준 원자량 Ar°(I)
  • 126.90447±0.00003
  • 126.90±0.01(요약)[1][2]

I부터 I까지 37개알려진 요오드(53I) 동위원소가 있으며, 안정성이 높은 I를 제외하고 모두 방사성 붕괴를 겪습니다.그러므로 요오드는 단이성 원소이다.

가장 오래 사는 방사성 동위원소 I의 반감기는 1570만 년으로 원시 핵종으로 존재하기에는 너무 짧다.I의 우주 발생원은 원자량 측정에 영향을 미치기에는 너무 작은 양의 I를 생성한다. 따라서 요오드 역시 단일 핵종으로서 자연에서 발견되는 단일핵종인 단일핵종 원소이다.내가 지구상에서 도출한 방사능의 대부분은 초기 핵실험과 핵분열 사고로 인한 원치 않는 장기간의 부산물인 인간이 만든 것이다.

다른 모든 요오드 방사성 동위원소는 60일 미만의 반감기를 가지고 있으며, 이 중 4개는 의학의 추적제 및 치료제로 사용된다.이게 나, 나, 나, 나, 그리고 나예요.방사성 요오드 동위원소의 모든 산업 생산에는 이 네 가지 유용한 방사성핵종이 포함된다.

동위원소 I의 반감기는 7시간 미만으로 생물학에 사용하기엔 너무 짧다.가장 강력한 중성자 흡수체 Xe와 이른바 요오드 피트 현상의 원인이 되는 핵종이 붕괴되기 때문에 이 동위원소의 현장 생산은 원자로 제어에서 중요하다.

I(반감기 8일)는 상업적 생산 외에 핵분열에서 흔히 볼 수 있는 방사성 핵분열 생성물 중 하나이며, 따라서 원자로 내부에서 의도치 않게 대량으로 생성된다.그것의 변덕성은 짧은 반감기, 핵 분열 생성물에 높은 풍부함 때문에, 요오드 131(는 132Te의 부식에서 3일의 반감기는 만들어진다는 짧은 기간의 요오드 동위 원소 요오드 132와 함께)방사능 오염의 라디오에서 우연히 발생한 환경 오염 후 첫 주에 가장 큰 부분에 책임이 있다.적극적인 맞춤원자력 발전소에서 추출하다따라서 고방사능 동위원소가 부패하기 전에 갑상선에 의한 방사성 요오드 화합물의 흡수를 줄이기 위해 핵 사고나 폭발 후(그리고 민방위 메커니즘과 같은 사고 이전)에 고방사능 요오드 보충제(일반적으로 요오드화칼륨)를 일반인에게 제공한다.

현장의 체르노빌 사고 후 시간 대비 각 동위원소에 의해 기여된 총 방사선 활동 (대기 중)의 비율.I-131과 Te-132/I-132의 첫 주 방사선량을 주목한다.(OECD 보고서와 '방사화학 매뉴얼'[3] 제2판 자료를 이용한 이미지)

동위원소 목록

핵종
[n1]
Z N 동위원소 질량 ()
[n2][n3]
반감기
[n4]
붕괴
모드

[n5]
딸.
동위원소

[n6][n7]
회전
패리티
[n8][n4]
자연 풍족도 (분율)
들뜸[n 4] 에너지 정상비례 변동 범위
108 53 55 107.94348(39)# 36(6) 밀리초 α(90%) 104Sb (1)#
β+(9%) 108
p(1%) 107
109 53 56 108.93815(11) 103(5) µs p(99.5%) 108 (5/2+)
α(.5%) 105Sb
110 53 57 109.93524(33)# 650(20) 밀리초 β(70+.9%) 110 1+#
α(17%) 106Sb
β+, p(11%) 109Sb
β+, α(1.09%) 106스니
111 53 58 110.93028(32)# 2.5(2)초 β(99+.92%) 111 (5/2+)#
α(.088%) 107Sb
112 53 59 111.92797(23)# 3.42(11)초 β(99+.01%) 112
β+, p (.88%) 111Sb
β+, α (.104%) 108스니
α(.0012%) 108Sb
113 53 60 112.92364(6) 6.6 (2)초 β+(100%) 113 5/2+#
α(3.3×10−7%) 109Sb
β,α+ 109스니
114 53 61 113.92185(32)# 2.1 (2)초 β+ 114 1+
β+, p(표준) 113Sb
114m 265.9(5)keV 6.2(5)초 β(91+%) 114 (7)
IT(9%) 114
115 53 62 114.91805(3) 1.3 (2)분 β+ 115 (5/2+)#
116 53 63 115.91681(10) 2.91(15)초 β+ 116 1+
116m 400 (50) # keV 3.27(16)밀리초 (7−)
117 53 64 116.91365(3) 2.22(4)분 β+ 117 (5/2)+
118 53 65 117.913074(21) 13.7(5)분 β+ 118 2−
118m 190.1(10) keV 8.5(5)분 β+ 118 (7−)
IT(희귀) 118
119 53 66 118.91007(3) 19.1(4)분 β+ 119 5/2+
120 53 67 119.910048(19) 81.6 (2)분 β+ 120 2−
120m1 72.61(9) keV 228 (15) ns (1+, 2+, 3+)
120m2 320(15) keV 53(4)분 β+ 120 (7−)
121 53 68 120.907367(11) 2.12 (1) 시간 β+ 121 5/2+
121m 2376.9(4)keV 9.0(15) 밀리초
122 53 69 121.907589(6) 3.63(6)분 β+ 122 1+
123[n9] 53 70 122.905589(4) 13.2235(19)시간 EC 123 5/2+
124[n 9] 53 71 123.9062099(25) 4.1760(3) d β+ 124 2−
125[n9] 53 72 124.9046302(16) 59.400(10) d EC 125 5/2+
126 53 73 125.905624(4) 12.93(5) d β+(56.3%) 126 2−
β(43.7%) 126Xe
127[n 10] 53 74 126.904473(4) 안정적인.[n11] 5/2+ 1.0000
128 53 75 127.905809(4) 24.99 (2)분 β(93.1%) 128Xe 1+
β+(6.9%) 128
128m1 137.850(4) keV 845(20) ns 4−
128m2 167.367(5)keV 175(15) ns (6)−
129[n10][n12] 53 76 128.904988(3) 1.57(4)×107 y β 129Xe 7/2+ 트레이스[n 13]
130 53 77 129.906674(3) 12.36 (1)시간 β 130Xe 5+
130m1 39.9525(13) keV 8.84(6)분 IT(84%) 130 2+
β(16%) 130Xe
130m2 69.5865(7)keV 133(7) ns (6)−
130m3 82.3960(19) keV 315 (15) ns -
130m4 85.1099(10) keV 254(4) ns (6)−
131[n10][n9] 53 78 130.9061246(12) 8.02070 (11) d β 131Xe 7/2+
132 53 79 131.907997(6) 2.295(13)시간 β 132Xe 4+
132m 104(12) keV 1.387(15)시간 IT(86%) 132 (8−)
β(14%) 132Xe
133 53 80 132.907797(5) 20.8 (1) 시간 β 133Xe 7/2+
133m1 1634.174(17) keV 9(2)초 IT부문 133 (19/2−)
133m2 1729.160(17) keV 최대 170 ns (15/2−)
134 53 81 133.909744(9) 52.5 (2)분 β 134Xe (4)+
134m 316.49(22) keV 3.52(4)분 IT(97.7%) 134 (8)−
β(2.3%) 134Xe
135[n 14] 53 82 134.910048(8) 6.57(2)시간 β 135Xe 7/2+
136 53 83 135.91465(5) 83.4(10)초 β 136Xe (1−)
136m 650(120) keV 46.9(10)초 β 136Xe (6−)
137 53 84 136.917871(30) 24.13(12)초 β(92.86%) 137Xe (7/2+)
β, n(7.14%) 136Xe
138 53 85 137.92235(9) 6.23(3)초 β(94.54%) 138Xe (2−)
β, n(5.46%) 137Xe
139 53 86 138.92610(3) 2.282(10)초 β(90%) 139Xe 7/2+#
β, n(10%) 138Xe
140 53 87 139.93100(21)# 860(40) 밀리초 β(90.7%) 140Xe (3)(−#)
β, n(9.3%) 139Xe
141 53 88 140.93503(21)# 430(20) 밀리초 β(78%) 141Xe 7/2+#
β, n(22%) 140Xe
142 53 89 141.94018(43)# 최대 200 밀리초 β(75%) 142Xe 2−#
β, n(25%) 141Xe
143 53 90 142.94456(43)# 100 # ms [ 300 ns ] β 143Xe 7/2+#
144 53 91 143.94999(54)# 50 # ms [ 300 ns ] β 144Xe 1−#
다음 표의 머리글과 바닥글:
  1. ^ mI – 들뜬이성질체.
  2. ^ ( ) - 불확실성(1')은 대응하는 마지막 자리 뒤에 괄호로 간결하게 표시됩니다.
  3. ^ # – 원자질량 표시 #: 순수 실험 데이터가 아니라 적어도 부분적으로 질량 표면(TMS)의 동향에서 도출된 값과 불확실성.
  4. ^ a b c # – #로 표시된 값은 순수하게 실험 데이터에서 도출된 것이 아니라 적어도 부분적으로 인접핵종(TNN)의 추세에서 도출된 것이다.
  5. ^ 붕괴 모드:
    EC: 전자 포획
    IT: 이성질 전이
    n: 중성자 방출
    p: 양성자 방출
  6. ^ 굵은 이탤릭체 딸– 도터 제품은 거의 안정적입니다.
  7. ^ 이라는 굵은 기호– 딸 제품은 안정적입니다.
  8. ^ ( ) spin value : 약한 할당 인수를 사용한 스핀을 나타냅니다.
  9. ^ a b c d 의학적 용도가 있다
  10. ^ a b c 핵분열 생성물
  11. ^ 이론적으로 자발적 핵분열을 할 수 있다.
  12. ^ 태양계 역사의 특정 초기 사건의 연대를 측정하기 위해 사용할 수 있으며 지하수의 연대를 측정하기 위해 일부 사용할 수 있습니다.
  13. ^ 우주원성핵종, 핵오염으로도 확인됨
  14. ^ 원자로에서 Te의 붕괴 생성물로 생산되며, 차례로 Xe로 분해되며, 이 붕괴는 요오드 피트 현상으로 인해 원자로를 폐쇄할 수 있다.

주목할 만한 방사성 동위원소

요오드의 방사성 동위원소는 방사성 요오드 또는 방사성 요오드라고 불립니다.수십 개가 존재하지만 생명과학, 원자력 등 응용과학 분야에서는 6개 정도가 아래에 자세히 나와 있다.의료 환경에서 방사성 요오드에 대한 언급은 다른 동위원소보다 요오드-131을 더 자주 언급한다.

요오드의 많은 동위원소 중, 의료 환경에서 사용되는 것은 요오드-123과 요오드-131 두 가지뿐입니다.베타 붕괴 모드와 감마 붕괴 모드를 모두 가지고 있기 때문에 방사선 치료나 영상 촬영에 사용할 수 있습니다.123베타활성이 없는 나는 갑상선 및 기타 의료과정의 일상적인 핵의학 영상에 더 적합하며 환자의 내부를 덜 손상시킨다.요오드-124와 요오드-125도 [4]약에 사용되는 경우가 있습니다.

갑상선에 의한 요오드의 우선흡수에 의해 방사성 요오드는 기능불량 갑상선 조직의 화상촬영 및 파괴에 광범위하게 사용된다.다른 유형의 조직은 선택적으로 요오드-131 함유 조직 표적화 및 살상 방사성 의약품제(MIBG 등)를 섭취한다.요오드-125는 방사선 치료에 사용되는 유일한 요오드 방사성 동위원소이지만, 동위원소가 신체 조직과 화학적 상호작용을 위해 방출될 기회가 없는 브라키테라피에서는 이식된 캡슐로만 사용됩니다.

요오드-123 및 요오드-125

감마 방출 동위원소인 요오드-123(반감기 13시간)과 수명이 길고 에너지가 적은 요오드-125(반감기 59일)는 갑상선의 해부학적 및 생리학적 기능을 평가하기 위해 핵 영상 추적기로 사용된다.그레이브스병이나 하시모토 갑상선염 의 질환에 의해 이상 결과가 나타날 수 있습니다.두 동위원소 모두 전자포획(EC)에 의해 해당 텔루루 핵종으로 분해되지만, 두 경우 모두 준안정 핵종 Te와 Te(높은 에너지를 가지며 방사성 요오드로부터 생성되지 않음)가 아니다.대신 들뜬 텔루 핵종은 즉시 붕괴한다(반감기가 너무 짧아서 검출할 수 없다).EC에 이어 I의 들뜬 Te는 약 13%의 시간 동안 고속 127 keV 내부 변환 전자(베타선이 아님)를 방출하지만, 이는 핵종의 짧은 반감기와 비교적 적은 비율로 인해 세포 손상을 거의 일으키지 않는다.나머지 경우에는 159 keV 감마선이 방출되어 감마선 촬영에 적합하다.

I의 전자포착에서 발생하는 들뜸 Te는 또한 훨씬 낮은 에너지 내부 변환 전자(35.5 keV)를 방출하는데, 이는 방출이 더 일반적이기는 하지만 낮은 에너지로 인해 상대적으로 피해를 거의 주지 않는다.I/125Te 붕괴로 인한 상대적으로 낮은 에너지 감마선은 영상촬영에는 적합하지 않지만 여전히 볼 수 있으며, 혈전을 검출하기 위해 며칠간의 영상촬영이 필요한 테스트에는 이 더 긴 동위원소가 필요하다.

둘 다 123I과 125I를 발산하다 낮은 에너지 오제 전자 그들의 붕괴 후에, 그러나 그 핵종 핵에 축적된 약물, 또는 DNA(이는 경우는 결코 아니다 임상 의학,지만 실험 동물 모델에서 목격된)로 통합된다 이 감옥에 심각한 손상(2중 가닥 DNA휴식)를 일으키지 않는다는 엄청난..[5]

요오드-125는 또한 방사선 종양학자에 의해 갑상선 이외의 부위의 암, 특히 전립선암 치료에 낮은 선량률의 완치요법으로 흔히 사용된다.치료용으로 사용하면 티타늄 종자에 봉입되어 종양이 남아 있는 부위에 이식됩니다.이 경우 감마 스펙트럼의 낮은 에너지는 이식된 캡슐에서 멀리 떨어진 조직에 대한 방사선 손상을 제한한다.요오드-125는 적절한 반감기가 길고 투과성이 낮은 감마 스펙트럼으로 인해 방사선 면역 측정과 같이 감마 카운터에 의해 계수되는 추적자로서 요오드에 의존하는 실험실 시험에도 선호된다.

125나는 어떤 리간드가 어떤 식물 패턴 인식 수용체(PRR)[6]로 가는지를 조사할 때 방사선 라벨로 사용된다.

요오드-124

요오드-124는 양성자가 풍부한 요오드 동위원소로 반감기는 4.18일이다.붕괴 양태는 74.4%의 전자 포획, 25.6%의 양전자 방출이다.124나는 Te에게 타락한다.요오드-124는 사이클로트론을 통한 수많은 핵반응에 의해 만들어질 수 있다.가장 일반적으로 사용되는 시작 재료는 Te입니다.

요오드화염으로서의 요오드-124를 사용하여 양전자방출단층촬영([7]PET)을 이용하여 갑상선을 직접 촬영할 수 있다.또한 요오드-124는 [8]불소-18에 비해 반감기가 유용하게 긴 PET 방사레이서로 사용할 수 있다.본 발명에서는 핵종을 약제에 화학적으로 결합시켜 양전자 방출 방사선 약제를 형성하고 체내에 주입하여 PET 스캔에 의해 재촬영한다.

요오드-129

요오드-129(129I; 반감기 1,570만 년)는 대기 중 제논의 다양한 동위원소에 대한 우주선 파쇄의 산물이며, 텔루루-130과의 우주선 뮤온 상호작용과 함께 지표면 암석과 원자로에서 우라늄과 플루토늄 핵분열도 발생한다.인공 핵 프로세스, 특히 핵연료 재처리 및 대기 핵무기 실험은 이제 이 동위원소에 대한 자연 신호를 압도했다.그럼에도 불구하고 현재는 자연환경으로의 핵폐기물 확산 지표로서 지하수 추적기 역할을 하고 있다.마찬가지로 체르노빌 참사 후 핵분열 생성물을 추적하는 빗물 연구에 이용되었습니다.

어떤 면에서는 저는 Cl과 비슷합니다.용해성 할로겐으로 주로 비흡착 음이온으로 존재하며 우주 생성, 열핵 및 현장 반응에 의해 생성됩니다.수문학 연구에서 I 농도는 보통 총 I에 대한 I의 비율로 보고된다.Cl/Cl의 경우와 마찬가지로 자연에서 I/I 비율은 10 대−10 10으로 매우−14 작다(1960년대와 1970년대 최고 열핵 I/I는 약 10에−7 달했다).129Cl과 다른 점은 반감기가 길고(1570년 대 301만 년), 친생성이 높으며 화학적 거동이 다른 여러 이온 형태(일반적으로 I와 IO3)로 발생한다는 것이다.이것은 식물, 토양, 우유, 동물 조직 등에 통합되기 때문에 생물권에 들어가는 것을 매우 쉽게 만든다.운석에서의 안정적인 Xe의 초과는 태양계가 형성된 먼지와 가스를 만든 초신성에 의해 새롭게 생성된 "원시적인" 요오드-129의 부패에서 비롯되는 것으로 보여졌습니다.이 동위원소는 오래 전에 부패했기 때문에 "소멸"이라고 한다.역사적으로, 나는 초기 태양계에 존재하는 것으로 확인된 최초의 멸종 방사성핵종이었다.그것의 붕괴는 태양계 진화의 첫 8500만 년을 다루는 I-Xe 요오드-제논 방사성 연대 측정 계획의 기초이다.

요오드-131

색소세포종은 몸의 중심에 있는 어두운 구(왼쪽 부신)로 보입니다.이미지는 MIBG의 방사성 요오드로부터의 방사선과 함께 MIBG에 의해 작성된다.동일한 환자의 앞면과 뒷면에서 두 개의 영상이 표시됩니다.목의 갑상선에 의해 약물로부터 방사성 요오드가 불필요하게 흡수되어 갑상선의 어두운 이미지를 주목하십시오.머리 측면에 축적되는 것은 요오드화물의 침샘 흡수에 의한 것이다.방광에서도 방사능이 보인다.

요오드-131(131
I
)은 반감기가 8일인 베타 방출 동위원소이며, 흡수 부위에서 0.6~2.0mm를 투과하는 비교적 에너지(190 keV 평균, 최대 에너지 606 keV) 베타 방사이다.
이 베타 방사선은 갑상선 결절이나 갑상선 조직의 기능 항진 및 그레이브스병 치료 수술 후 남은 갑상선 조직을 제거하는 데 사용할 수 있습니다.1941년 [9]Saul Hertz 박사가 처음 연구한 이 치료법의 목적은 수술로 제거할 수 없는 갑상선 조직을 파괴하는 것이다.이 절차에서는 진단 스캔 후 정맥주사 또는 경구투여를 받습니다.이 절차는 또한 갑상선암 환자를 치료하기 위해 더 많은 양의 방사성 요오딘과 함께 사용될 수 있다.

I는 갑상선 조직으로 흡수되어 거기에 집중됩니다.방사성 동위원소에 의해 방출된 베타 입자는 주변 조직에 거의 손상 없이 관련 갑상선 조직을 파괴한다(요오드를 흡수하는 조직으로부터 2.0mm 이상).유사한 파괴로 인해 I는 다른 수용성 요오드 라벨 방사성 의약품(MIBG 등)에 사용되는 요오드 방사성 동위원소이다.

I의 고에너지 베타 방사선(최대 606 keV)은 요오드 동위원소 중 가장 발암성이 높은 것으로 나타났다.그것은 후에 핵 분열 오염(체르노빌 원전 사고처럼 폭탄 낙진 또는 심각한 원자로 사고와 같은)그러나 이러한 역학적 효과 아이들에서 주로, 어른, 아이들의 치료 요오드 131인 성인의 치료법이 있고, 역학 ex 보인다 과도한 갑상선 암의 대다수 보를 일으킨다고 생각됩니다.실내 변기저용량 투여 I은 발암성을 [10]입증하지 못했습니다

요오드-135

요오드-135는 반감기가 6.6시간인 요오드의 동위원소이다.원자로 물리학의 관점에서 그것은 중요한 동위원소이다.핵분열 생성물로 비교적 다량 생산되며, 열 중성자 단면이 매우 큰 핵독인 제논-135로 분해되어 원자로 제어에 여러 가지 합병증이 발생한다.축적된 요오드-135로부터 제논-135가 축적되는 과정은 일시적으로 정지된 원자로가 재가동되는 것을 막을 수 있다.이를 제논 중독 또는 "요오드 피트로 추락"이라고 합니다.

요오드-128 및 기타 동위원소

위에서 설명하지 않은 요오드 핵분열 생성 동위원소(요오드-128, 요오드-130, 요오드-132 및 요오드-133)는 몇 시간 또는 몇 분간의 반감기를 가지며, 다른 적용 영역에서는 거의 쓸모가 없다.언급된 것들은 중성자가 풍부하고 제논 동위원소로 베타 붕괴를 겪습니다.요오드-128(반감기 25분)은 전자 포획에 의해 텔루-128로, 베타 붕괴에 의해 제논-128로 붕괴될 수 있다.2.177×106 TBq/g비방사능을 가지고 있다.

갑상선에 의한 불필요한 방사성 요오드 흡수에 대한 보호로서의 비방사성 127요오드화물(I

구어로는 방사성 물질은 '뜨거운'으로, 비방사성 물질은 '차가운'으로 표현할 수 있다.갑상선에 의한 뜨거운 요오드화물의 흡수를 방지하기 위해 차가운 요오드화물을 투여하는 경우가 있습니다.예를 들어 요오드화칼륨에 의한 갑상선 요오드 흡수를 차단하는 것은 신경조직 종양을 영상화 또는 치료하기 위해 사용되는 요오드화 피브리노겐(MIBG)이나 조사하기 위해 사용되는 요오드화 피브리노겐과 같은 갑상선을 목표로 하지 않는 일부 방사성 요오드화 화합물과의 신티그래피 및 치료에 사용된다.응고.이 화합물들은 요오드를 함유하고 있지만 요오드화물 형태로는 아니다.그러나 최종적으로 대사되거나 방사성 요오드화물로 분해될 수 있기 때문에 이들 방사성 의약품의 대사물이 갑상선에 의해 격리되지 않도록 하기 위해 비방사성 요오드화칼륨을 투여하는 것이 일반적이며 부주의하게 해당 조직에 방사선량을 투여한다.

요오드화칼륨체르노빌 참사와 같은 핵분열 사고에 노출된 사람들에게 분배되었다.요오드화칼륨(K)의 물속 포화 용액인 요오드화물 용액 SSKI는 방사성 요오드의 흡수를 차단하기 위해 사용되어 왔다(다른 방사성 동위원소에는 핵분열로 인한 영향을 주지 않는다).요오드화칼륨이 함유된 정제도 현재 일부 정부에 의해 제조되어 중앙 재난 현장에 비축되어 있다.이론상으로는 방사성 요오드 흡수에 의한 갑상선암의 초과가 핵분열 사고 후 또는 원자폭탄의 낙진에 의한 오염으로 인한 유일한 검증된 방사성 동위원소 오염 효과이기 때문에 핵 낙진의 많은 해로운 말기 암 영향은 이 방법으로 예방될 수 있다.r 백혈병과 같은 암은 직접 발생).다량의 요오드화물을 섭취하면 갑상선 수용체가 포화 상태가 되고 핵분열 생성물 피폭에서 존재할 수 있는 대부분의 방사성 요오드-131의 흡수를 방지할 수 있다(다른 방사성 동위원소나 다른 형태의 직접 방사선으로부터 보호하지 않음).KI의 보호 효과는 약 24시간 지속되므로 핵분열 생성물에 의한 방사성 요오드에 대한 유의한 노출 위험이 [11][12]더 이상 존재하지 않을 때까지 매일 투여해야 한다.요오드-131(낙진 중 가장 흔한 방사성 요오드 오염 물질)도 반감기가 8일로 비교적 빠르게 분해되므로 원래 방사성 요오드의 99.95%가 3개월 후에 사라진다.

레퍼런스

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외부 링크