네온-21

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1. 개요
2. 생성 및 핵반응
- 2.1. 항성 핵합성
- 2.2. 방사성 붕괴
3. 이용
참조

1. 개요

네온-21은 네온의 방사성 동위 원소이다. 항성에서 마그네슘 동위 원소가 중성자를 흡수하고 알파 입자를 방출하거나, 네온 연소 과정에서 네온-20에 중성자가 충돌하여 생성된다. 플루오린-21, 플루오린-22, 나트륨-21의 방사성 붕괴 과정에서도 생성될 수 있다. 네온-22는 메이저의 재료로 사용된다.

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네온-22는 항성 내부에서 마그네슘-25의 중성자 포획 후 알파 입자 방출로 생성되거나, 플루오린-22, 23, 나트륨-22의 붕괴를 통해 생성되며, 의료용 방사성 동위 원소인 나트륨-22 생산에 사용되고 이는 약 2.6년의 반감기를 거쳐 네온-22로 붕괴한다.
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네온-20은 네온의 안정 동위 원소 중 하나로, 탄소-12 핵융합, 플루오린-20 등의 방사성 붕괴를 통해 생성되며, PET에 사용되는 FDG 생산 시 플루오린-18 생산에 활용되고, 항성 내부 네온 연소 과정에 관여하여 산소-16과 마그네슘-24를 생성한다.

네온-21
동위 원소 정보
표	1
배경색	#99ccff
이름	네온-21
질량수	21
원소기호	Ne
중성자수	11
양성자수	10
자연존재비	0.27% (지구 존재비)
반감기	안정
부모원소	²¹F, ²²F, ²¹Na
질량	20.99384668(4)
스핀	3/2+
질량 과잉	-5.731776 × 10³
결합에너지	7.971713 × 10³

2. 생성 및 핵반응

네온-21은 주로 항성 내부의 핵반응을 통해 만들어진다. 플루오린-21, 플루오린-22, 나트륨-21이 붕괴하는 과정에서도 생성될 수 있다^[1].

2. 1. 항성 핵합성

네온-21은 네온-22와 함께 항성에서 일부 마그네슘 동위 원소의 중성자 흡수 과정을 거친 후, 다시 알파 입자를 방출하면서 생성된다^[3].

: ²⁴Mg + ¹n → ²¹Ne + ⁴He (알파 입자)

네온 연소 과정에서는 네온-20의 원자핵에 감마선 대신 중성자가 충돌하면 네온-21이 생성되기도 한다. 이때 생성된 네온-21은 다시 ⁴He 원자핵과 충돌하여 마그네슘-24와 중성자를 내놓는다. 전체 반응식은 아래와 같다.

: ²⁰Ne + ¹n → ²¹Ne + γ

: ²¹Ne + ⁴He → ²⁴Mg + ¹n

이러한 방식 이외에도 플루오린-21, 플루오린-22, 나트륨-21의 방사성 붕괴 과정에서 생성될 수도 있다^[1].

2. 2. 방사성 붕괴

네온 연소 과정에서 네온-20의 원자핵에 감마선 대신 중성자가 충돌하면 네온-21이 생성되기도 한다. 이때 생성된 네온-21은 다시 ⁴He 원자핵과 충돌하여 마그네슘-24와 중성자를 내놓는다. 전체 반응식은 아래와 같다.

: ²⁰Ne + ¹n → ²¹Ne + γ

: ²¹Ne + ⁴He → ²⁴Mg + ¹n

이러한 방식 이외에도 플루오린-21, 플루오린-22, 나트륨-21의 방사성 붕괴 과정에서 생성될 수도 있다^[1].

3. 이용

양자역학 연구에 사용되는 메이저(MASER)의 재료로 사용된다.^[4]^[5]

참조

_[1] 웹인용 Isotope data for Neon-21 http://periodictable[...] 2014-09-08
_[2] 웹인용 Neon-21 http://www.wolframal[...] 2014-09-08
_[3] 웹인용 네온사인에 쓰이는 '새로운' 원소, 네온 http://navercast.nav[...] 2011-11-30
_[4] 웹인용 Neon Isotopes - Trace Science International http://www.tracescie[...] 2014-09-08
_[5] 웹인용 Isotopes of Neon - WebElements.com http://www.webelemen[...] 2014-09-08

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