갈륨 동위 원소

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1. 개요
2. 갈륨 동위 원소
참조

1. 개요

갈륨의 동위 원소는 질량수가 56부터 86까지 다양하며, 이 중 ⁶⁹Ga과 ⁷¹Ga은 안정 동위 원소이다. 갈륨-67은 감마선을 방출하며 갈륨 스캔에 사용되고, 갈륨-68은 양전자를 방출하여 PET 스캔에 활용된다. 갈륨-68은 신경내분비 종양과 췌장암 영상화에 사용되는 소마토스타틴 유사체인 DOTATOC과 결합하여 PET-CT 스캔에 활용된다.

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탄소 동위원소는 양성자 수는 6개로 같지만 중성자 수가 다른 탄소의 여러 형태로, 자연계에는 안정 동위원소인 탄소-12, 탄소-13과 방사성 동위원소인 탄소-14가 존재하며, 각각 원자 질량 단위 기준, 핵자기 공명 분광법, 방사성탄소연대측정법 등에 활용되고 비율 분석은 다양한 학문 분야에서 과거 환경 연구에 사용된다.
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갈륨 동위 원소
개요
원소 기호	Ga
양성자 수	31
동위 원소
⁶⁶Ga	na: 합성 hl: 약 9.5시간 dm1: β+ 붕괴 perc1: 해당 없음 link1: ⁶⁶Zn pn1: 66 ps1: Zn
⁶⁷Ga	na: 합성 hl: 약 3.3일 dm1: 전자 포획 perc1: 해당 없음 link1: ⁶⁷Zn pn1: 67 ps1: Zn
⁶⁸Ga	na: 합성 hl: 약 1.2시간 dm1: β⁺ 붕괴 perc1: 해당 없음 link1: ⁶⁸Zn pn1: 68 ps1: Zn
⁶⁹Ga	na: 60.11% hl: 안정
⁷⁰Ga	na: 합성 hl: 약 21분 dm1: β⁻ 붕괴 perc1: 해당 없음 link1: ⁷⁰Ge pn1: 70 ps1: Ge dm2: 전자 포획 perc2: 해당 없음 link2: ⁷⁰Zn pn2: 70 ps2: Zn
⁷¹Ga	na: 39.89% hl: 안정
⁷²Ga	na: 합성 hl: 약 14.1시간 dm1: β⁻ 붕괴 perc1: 해당 없음 link1: ⁷²Ge pn1: 72 ps1: Ge
⁷³Ga	na: 합성 hl: 약 4.9시간 dm1: β⁻ 붕괴 perc1: 해당 없음 link1: ⁷³Ge pn1: 73 ps1: Ge
참고 문헌

2. 갈륨 동위 원소

갈륨은 원자번호 31번의 원소로, 38개의 동위 원소가 알려져 있다. 이 중 질량수가 69, 71인 두 종류의 동위 원소가 안정적이며, 자연에 존재하는 갈륨은 이 두 동위 원소로만 구성되어 있다. ⁶⁹Ga는 60.108%, ⁷¹Ga는 39.892%의 비율로 존재한다.

나머지 갈륨 동위 원소들은 모두 방사성 동위 원소이며, 이들 중 의학적으로 중요한 동위 원소는 다음과 같다.

⁶⁷Ga: 반감기가 3.26일이며, 전자 포획을 통해 안정된 ⁶⁷Zn로 붕괴한다. 감마선을 방출하므로 갈륨 스캔에 사용된다.^[3]
⁶⁸Ga: 반감기가 68분으로, 양전자 방출을 통해 안정된 ⁶⁸Zn로 붕괴한다. 양전자 방출 단층촬영(PET)에 사용된다.^[4]

갈륨의 방사성 동위 원소들은 베타 붕괴나 전자 포획 등의 붕괴 방식을 통해 다른 원소로 변환된다.

2. 1. 주요 동위 원소

β⁺, p (1.6%)
β⁺, α (<0.023%)⁶⁰Zn⁵⁹Cu⁵⁶Ni⁶¹Ga3130165.9(25) msβ⁺
β⁺, p (<0.25%)⁶¹Zn⁶⁰Cu⁶²Ga3131116.122(21) msβ⁺⁶²Zn⁶³Ga313232.4(5) sβ⁺⁶³Zn⁶⁴Ga31332.627(12) minβ⁺⁶⁴Zn^64mGa313321.9(7) μsIT⁶⁴Ga⁶⁵Ga313415.133(28) minβ⁺⁶⁵Zn⁶⁶Ga31359.304(8) hβ⁺⁶⁶Zn⁶⁷Ga^[3]31363.2617(4) dEC⁶⁷Zn⁶⁸Ga^[4]313767.842(16) minβ⁺⁶⁸Zn⁶⁹Ga3138안정⁷⁰Ga313921.14(5) minβ⁻ (99.59%)
EC (0.41%)⁷⁰Ge
⁷⁰Zn⁷¹Ga3140안정⁷²Ga314114.025(10) hβ⁻⁷²Ge^72mGa314139.68(13) msIT⁷²Ga⁷³Ga31424.86(3) hβ⁻⁷³Ge^73mGa3142<200 msIT?, β⁻⁷³Ga, ⁷³Ge⁷⁴Ga31438.12(12) minβ⁻⁷⁴Ge^74mGa31439.5(10) sIT (>75%)
β⁻ (<25%)⁷⁴Ga
⁷⁴Ge⁷⁵Ga3144126(2) sβ⁻⁷⁵Ge⁷⁶Ga314530.6(6) sβ⁻'⁷⁶Ge'⁷⁷Ga314613.2(2) sβ⁻^77mGe (88%)⁷⁷Ge (12%)⁷⁸Ga31475.09(5) sβ⁻⁷⁸Ge^78mGa3147110(3) nsIT⁷⁸Ga⁷⁹Ga31482.848(3) sβ⁻ (99.911%)
β⁻, n (0.089%)⁷⁹Ge⁷⁸Ge⁸⁰Ga31491.9(1) sβ⁻ (99.14%)
β⁻, n (0.86%)⁸⁰Ge⁷⁹Ge^80mGa^[5]31491.3(2) sβ⁻
β⁻, n?
IT⁸⁰Ge⁷⁹Ge⁸⁰Ga⁸¹Ga31501.217(5) sβ⁻ (87.5%)
β⁻, n (12.5%)^81mGe⁸⁰Ge⁸²Ga3151600(2) msβ⁻ (78.8%)
β⁻, n (21.2%)
β⁻, 2n?⁸²Ge⁸¹Ge⁸⁰Ge^82mGa315193.5(67) nsIT⁸²Ga⁸³Ga3152310.0(7) msβ⁻, n (85%)
β⁻ (15%)
β⁻, 2n?⁸²Ge⁸³Ge⁸¹Ge⁸⁴Ga315397.6(12) msβ⁻ (55%)
β⁻, n (43%)
β⁻, 2n (1.6%)⁸⁴Ge⁸³Ge⁸²Ge⁸⁵Ga315495.3(10) msβ⁻, n (77%)
β⁻ (22%)
β⁻, 2n (1.3%)⁸⁴Ge⁸⁵Ge⁸³Ge⁸⁶Ga315549(2) msβ⁻, n (69%)
β⁻, 2n (16.2%)
β⁻ (15%)⁸⁵Ge⁸⁴Ge⁸⁶Ge⁸⁷Ga315629(4) msβ⁻, n (81%)
β⁻, 2n (10.2%)
β⁻ (9%)⁸⁴Ge⁸⁵Ge⁸⁷Ge⁸⁸Ga^[6]3157β⁻?
β⁻, n?⁸⁸Ge⁸⁷Ge

갈륨 동위 원소

1. 개요

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2. 1. 주요 동위 원소

2. 2. 동위 원소 표

2. 3. 의학적 이용

2. 3. 1. 갈륨 스캔 (⁶⁷Ga)

2. 3. 2. PET 스캔 (⁶⁸Ga)

참조

핵종	Z(p)	N(n)	동위 원소 질량 (u)	반감기	붕괴 방식^[9]^[10	붕괴 생성물^[11]	핵 스핀	전형적 동위 원소 구성비 (몰 분율)	자연적 구성비 변동 범위 (몰 분율)
⁵⁶Ga	31	25	55.99491(28)#		p	⁵⁵Zn	3+#
⁵⁷Ga	31	26	56.98293(28)#		p	⁵⁶Zn	1/2-#
⁵⁸Ga	31	27	57.97425(23)#		p	⁵⁷Zn	2+#
⁵⁹Ga	31	28	58.96337(18)#		p	⁵⁸Zn	3/2-#
⁶⁰Ga	31	29	59.95706(12)#	70(10) ms	β⁺	⁶⁰Zn	(2+)
⁶¹Ga	31	30	60.94945(6)	168(3) ms	β⁺	⁶¹Zn	3/2-
⁶²Ga	31	31	61.944175(30)	116.18(4) ms	β⁺	⁶²Zn	0+
⁶³Ga	31	32	62.9392942(14)	32.4(5) s	β⁺	⁶³Zn	(3/2-)
⁶⁴Ga	31	33	63.9368387(22)	2.627(12) min	β⁺	⁶⁴Zn	0(+#)
^64mGa	42.85(8) keV			21.9(7) µs			2+
⁶⁵Ga	31	34	64.9327348(9)	15.2(2) min	β⁺	⁶⁵Zn	3/2-
⁶⁶Ga	31	35	65.931589(3)	9.49(7) h	β⁺	⁶⁶Zn	0+
⁶⁷Ga^[12]	31	36	66.9282017(14)	3.2612(6) d	ε	⁶⁷Zn	3/2-
⁶⁸Ga^[13]	31	37	67.9279801(16)	67.71(9) min	β⁺	⁶⁸Zn	1+
⁶⁹Ga	31	38	68.9255736(13)	안정			3/2-	0.60108(9)
⁷⁰Ga	31	39	69.9260220(13)	21.14(3) min	β^- (99.59)	⁷⁰Ge	1+	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁷⁰Ga	31	39	69.9260220(13)	21.14(3) min	ε (0.41%)	⁷⁰Zn	1+
⁷¹Ga	31	40	70.9247013(11)	안정			3/2-	0.39892(9)
⁷²Ga	31	41	71.9263663(11)	14.095(3) h	β^-	⁷²Ge	3-
^72mGa	119.66(5) keV			39.68(13) ms	IT	⁷²Ga	(0+)
⁷³Ga	31	42	72.9251747(18)	4.86(3) h	β^-	⁷³Ge	3/2-
⁷⁴Ga	31	43	73.926946(4)	8.12(12) min	β^-	⁷⁴Ge	(3-)
^74mGa	59.571(14) keV			9.5(10) s			(0)
⁷⁵Ga	31	44	74.9265002(26)	126(2) s	β^-	⁷⁵Ge	(3/2)-
⁷⁶Ga	31	45	75.9288276(21)	32.6(6) s	β^-	⁷⁶Ge	(2+,3+)
⁷⁷Ga	31	46	76.9291543(26)	13.2(2) s	β^-	⁷⁷Ge	(3/2-)
⁷⁸Ga	31	47	77.9316082(26)	5.09(5) s	β^-	⁷⁸Ge	(3+)
⁷⁹Ga	31	48	78.93289(11)	2.847(3) s	β^- (99.911%)	^79mGe	(3/2-)#	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁷⁹Ga	31	48	78.93289(11)	2.847(3) s	β^-, n (0.089%)	⁷⁸Ge	(3/2-)#
⁸⁰Ga	31	49	79.93652(13)	1.697(11) s	β^- (99.11%)	⁸⁰Ge	(3)	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁸⁰Ga	31	49	79.93652(13)	1.697(11) s	β^-, n (0.89%)	⁷⁹Ge	(3)
⁸¹Ga	31	50	80.93775(21)	1.217(5) s	β^- (88.11%)	^81mGe	(5/2-)	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁸¹Ga	31	50	80.93775(21)	1.217(5) s	β^-, n (11.89%)	⁸⁰Ge	(5/2-)
⁸²Ga	31	51	81.94299(32)#	0.599(2) s	β^- (78.5%)	⁸²Ge	(1,2,3)	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁸²Ga	31	51	81.94299(32)#	0.599(2) s	β^-, n (21.5%)	⁸¹Ge	(1,2,3)
⁸³Ga	31	52	82.94698(32)#	308(1) ms	β^- (60%)	⁸³Ge	3/2-#	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁸³Ga	31	52	82.94698(32)#	308(1) ms	β^-, n (40%)	⁸²Ge	3/2-#
⁸⁴Ga	31	53	83.95265(43)#	0.085(10) s	β^-, n (70%)	⁸³Ge	rowspan=2\|	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁸⁴Ga	31	53	83.95265(43)#	0.085(10) s	β^- (30%)	⁸⁴Ge
⁸⁵Ga	31	54	84.95700(54)#	50# ms [>300 ns]			3/2-#
⁸⁶Ga	31	55	85.96312(86)#	30# ms [>300 ns]

갈륨 동위 원소

1. 개요

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