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레늄 동위 원소

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1. 개요

레늄은 원자 번호 75번의 전이 금속으로, 37개의 알려진 동위 원소를 가지고 있으며, 질량수가 159에서 194 사이이다. 이 중 레늄-185와 레늄-187이 자연적으로 존재하며, 레늄-185는 안정 동위 원소이고, 레늄-187은 반감기가 412억 년인 방사성 동위 원소이다. 레늄-186은 반감기 3.7186일의 방사성 동위 원소로, 베타 붕괴하여 오스뮴-186으로 변환되며, 방사성의약품으로 사용된다.

레늄 동위 원소
개요
원소 기호Re
원자 번호75
동위 원소
185Re안정
186Re인공
186mRe인공
187Re안정
레늄-185
존재 비율37.4%
안정성안정
레늄-186
존재 비율인공
반감기3.7185일
붕괴 방식 1β−
붕괴 생성물 1186Os
붕괴 방식 2ε
붕괴 생성물 2186W
레늄-186m
존재 비율인공
반감기2.0 x 105년
붕괴 방식 1IT
붕괴 생성물 1186Re
붕괴 방식 2β−
붕괴 생성물 2186Os
레늄-187
존재 비율62.6%
반감기4.12 x 1010년
붕괴 방식β−
붕괴 생성물187Os
참고PhysRevLett. 77.5190에 따르면 완전 이온화된 187Re의 속박 상태 β− 붕괴가 관찰됨. 187Re-187Os 연대 측정.
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목차

2. 레늄 동위 원소 목록

레늄의 표준 원자량은 186.207(1) u이다.

자연 상태에서 레늄은 두 가지 동위 원소로 존재한다. 하나는 안정 동위 원소인 185Re이고, 다른 하나는 매우 긴 반감기 (약 4.12×1010 년)를 가지는 방사성 동위 원소인 187Re이다. 187Re는 베타 붕괴를 통해 187Os으로 붕괴하며, 이 과정은 레늄-오스뮴 연대 측정에 활용된다. 자연 존재비는 185Re가 약 37.4%, 187Re가 약 62.6%를 차지한다.

이 외에도 질량수 159에서 194 사이에 이르는 다양한 방사성 동위 원소들이 인공적으로 합성되었다. 이들 동위 원소는 모두 불안정하며 다양한 반감기를 가진다. 레늄 동위 원소들의 자세한 목록과 특성은 아래 표에서 확인할 수 있다.

2.1. 레늄 동위 원소 표

wikitext
{| class="wikitable" style="font-size:95%; white-space:nowrap"
! rowspan="2" | 핵종
! rowspan="2" | Z(p)
! rowspan="2" | N(n)
! rowspan="2" | 동위 원소 질량 (u)
! rowspan="2" | 반감기
! rowspan="2" | 붕괴 방식
! rowspan="2" | 붕괴 생성 동위 원소
! rowspan="2" | 핵 스핀
! colspan="2" | 자연 존재비 (몰 분율)
|-
! 표준
! 범위
|-
| rowspan=2|160Re
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2 style="text-align:right" | 85
| rowspan=2|159.98212(43)#
| rowspan=2|860(120) µs
[0.82(+15-9) ms]
| p (91%)
| 159W
| rowspan=2|(2-)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| α (9%)
| 156Ta
|-
| 161Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 86
| 160.97759(22)
| 0.37(4) ms
| p
| 160W
| 1/2+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 161mRe
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 123.8(13) keV
| 15.6(9) ms
| α
| 157Ta
| 11/2-
|
|
|-
| rowspan=2|162Re
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2 style="text-align:right" | 87
| rowspan=2|161.97600(22)#
| rowspan=2|107(13) ms
| α (94%)
| 158Ta
| rowspan=2|(2-)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (6%)
| 162W
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 162mRe
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 173(10) keV
| rowspan=2|77(9) ms
| α (91%)
| 158Ta
| rowspan=2|(9+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (9%)
| 162W
|-
| rowspan=2|163Re
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2 style="text-align:right" | 88
| rowspan=2|162.972081(21)
| rowspan=2|390(70) ms
| β+ (68%)
| 163W
| rowspan=2|(1/2+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| α (32%)
| 159Ta
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 163mRe
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 115(4) keV
| rowspan=2|214(5) ms
| α (66%)
| 159Ta
| rowspan=2|(11/2-)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (34%)
| 163W
|-
| rowspan=2|164Re
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2 style="text-align:right" | 89
| rowspan=2|163.97032(17)#
| rowspan=2|0.53(23) s
| α (58%)
| 160Ta
| rowspan=2|high
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (42%)
| 164W
|-
| style="text-indent:1em" | 164mRe
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 120(120)# keV
| 530(230) ms
|
|
| (2#)-
|
|
|-
| rowspan=2|165Re
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2|164.967089(30)
| rowspan=2|1# s
| β+
| 165W
| rowspan=2|1/2+#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| α
| 161Ta
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 165mRe
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 47(26) keV
| rowspan=2|2.1(3) s
| β+ (87%)
| 165W
| rowspan=2|11/2-#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| α (13%)
| 161Ta
|-
| rowspan=2|166Re
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2|165.96581(9)#
| rowspan=2|2# s
| β+
| 166W
| rowspan=2|2-#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| α
| 162Ta
|-
| rowspan=2|167Re
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2 style="text-align:right" | 92
| rowspan=2|166.96260(6)#
| rowspan=2|3.4(4) s
| α
| 163Ta
| rowspan=2|9/2-#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+
| 167W
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 167mRe
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 130(40)# keV
| rowspan=2|5.9(3) s
| β+ (99.3%)
| 167W
| rowspan=2|1/2+#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| α (0.7%)
| 163Ta
|-
| rowspan=2|168Re
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2 style="text-align:right" | 93
| rowspan=2|167.96157(3)
| rowspan=2|4.4(1) s
| β+ (99.99%)
| 168W
| rowspan=2|(5+,6+,7+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| α (0.005%)
| 164Ta
|-
| style="text-indent:1em" | 168mRe
| colspan="3" style="text-indent:2em" | non-exist
| 6.6(15) s
|
|
|
|
|
|-
| rowspan=2|169Re
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2 style="text-align:right" | 94
| rowspan=2|168.95879(3)
| rowspan=2|8.1(5) s
| β+ (99.99%)
| 169W
| rowspan=2|9/2-#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| α (0.005%)
| 165Ta
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 169mRe
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 145(29) keV
| rowspan=2|15.1(15) s
| β+ (99.8%)
| 169W
| rowspan=2|1/2+#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| α (0.2%)
| 164Ta
|-
| rowspan=2|170Re
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2 style="text-align:right" | 95
| rowspan=2|169.958220(28)
| rowspan=2|9.2(2) s
| β+ (99.99%)
| 170W
| rowspan=2|(5+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| α (0.01%)
| 166Ta
|-
| 171Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 96
| 170.95572(3)
| 15.2(4) s
| β+
| 171W
| (9/2-)
|
|
|-
| 172Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 97
| 171.95542(6)
| 15(3) s
| β+
| 172W
| (5)
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 172mRe
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 0(100)# keV
| 55(5) s
| β+
| 172W
| (2)
|
|
|-
| 173Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 98
| 172.95324(3)
| 1.98(26) 분
| β+
| 173W
| (5/2-)
|
|
|-
| 174Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 99
| 173.95312(3)
| 2.40(4) 분
| β+
| 174W
|
|
|
|-
| 175Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 100
| 174.95138(3)
| 5.89(5) 분
| β+
| 175W
| (5/2-)
|
|
|-
| 176Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 101
| 175.95162(3)
| 5.3(3) 분
| β+
| 176W
| 3+
|
|
|-
| 177Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 102
| 176.95033(3)
| 14(1) 분
| β+
| 177W
| 5/2-
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 177mRe
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 84.71(10) keV
| 50(10) µs
|
|
| 5/2+
|
|
|-
| 178Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 103
| 177.95099(3)
| 13.2(2) 분
| β+
| 178W
| (3+)
|
|
|-
| 179Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 104
| 178.949988(26)
| 19.5(1) 분
| β+
| 179W
| (5/2)+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 179m1Re
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 65.39(9) keV
| 95(25) µs
|
|
| (5/2-)
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 179m2Re
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 1684.59(14)+Y keV
| >0.4 µs
|
|
| (23/2+)
|
|
|-
| 180Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 105
| 179.950789(23)
| 2.44(6) 분
| β+
| 180W
| (1)-
|
|
|-
| 181Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 106
| 180.950068(14)
| 19.9(7) 시간
| β+
| 181W
| 5/2+
|
|
|-
| 182Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 107
| 181.95121(11)
| 64.0(5) 시간
| β+
| 182W
| 7+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 182m1Re
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 60(100) keV
| 12.7(2) 시간
| β+
| 182W
| 2+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 182m2Re
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 235.736(10)+X keV
| 585(21) ns
|
|
| 2-
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 182m3Re
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 461.3(1)+X keV
| 0.78(9) µs
|
|
| (4-)
|
|
|-
| 183Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 108
| 182.950820(9)
| 70.0(14) d
| ε
| 183W
| 5/2+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 183mRe
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 1907.6(3) keV
| 1.04(4) ms
| IT
| 183Re
| (25/2+)
|
|
|-
| 184Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 109
| 183.952521(5)
| 38.0(5) d
| β+
| 184W
| 3(-)
|
|
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 184mRe
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 188.01(4) keV
| rowspan=2|169(8) d
| IT (75.4%)
| 184Re
| rowspan=2|8(+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (24.6%)
| 184W
|-
| 185Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 110
| 184.9529550(13)
| colspan=3 align=center|안정
| 5/2+
| 0.3740(2)
|
|-
| style="text-indent:1em" | 185mRe
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2124(2) keV
| 123(23) ns
|
|
| (21/2)
|
|
|-
| rowspan=2|186Re
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2 style="text-align:right" | 111
| rowspan=2|185.9549861(13)
| rowspan=2|3.7186(5) d
| β- (93.1%)
| 186Os
| rowspan=2|1-
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| ε (6.9%)
| 186W
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 186mRe
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 149(7) keV
| rowspan=2|2.0(5)×105 a
| IT (90%)
| 186Re
| rowspan=2|(8+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β- (10%)
| 186Os
|-
| rowspan=2|187Re
| rowspan=2 style="text-align:right" | 75
| rowspan=2 style="text-align:right" | 112
| rowspan=2|186.9557531(15)
| rowspan=2|41.2(2)×109 a
| β- (99.99%)
| 187Os
| rowspan=2|5/2+
| rowspan=2|0.6260(2)
| rowspan=2|
|-
| α (10−4%)
| 183Ta
|-
| 188Re
| style="text-align:right" | 75
| style="text-align:right" | 113
| 187.9581144(15)
| 17.0040(22) 시간
| β-
| 188Os
| 1-
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 188mRe
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 172.069(9) keV
| 18.59(4) 분
| IT
| 188Re
| (6)-
|
|
|-
| 189Re
| style="

3. 레늄-186

레늄-186은 방사성의약품이자 베타 방출체로, 교모세포종 치료에 사용된다. 또한 테라노스틱스 의학 분야와 윤활막 절제술에도 사용된 사례가 보고되었다.