네온-21
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.
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 |
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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.
2.1. 항성 핵합성
네온-21은 네온-22와 함께 항성에서 일부 마그네슘 동위 원소의 중성자 흡수 과정을 거친 후, 다시 알파 입자를 방출하면서 생성된다.
: 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.