버클륨 동위 원소

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1. 개요

버클륨은 원자 번호 97번의 초우라늄 원소로, 자연에는 존재하지 않고 인공적으로 합성된 방사성 원소이며, 다양한 동위 원소를 가진다. 버클륨의 동위 원소는 대부분 짧은 반감기를 가지며, ²⁴⁷Bk가 1380년으로 가장 안정적이다. 각 동위 원소는 알파 붕괴, 베타 붕괴, 전자 포획, 자발 핵분열 등의 방식으로 붕괴하며, 붕괴 생성물과 반감기가 다르다.

버클륨 동위 원소

동위 원소 정보

기호	Bk
NuBase 2020 참고	예

핵자수	245
기호	Bk

존재 비율	합성
반감기	4.94일
붕괴 방식 1	전자 포획
붕괴 생성물 1	퀴륨-245
딸 핵종 1	Cm-245
붕괴 방식 2	알파 붕괴
붕괴 생성물 2	아메리슘-241
딸 핵종 2	Am-241

핵자수	246
기호	Bk

존재 비율	합성
반감기	1.8일
붕괴 방식 1	알파 붕괴
붕괴 생성물 1	아메리슘-242
딸 핵종 1	Am-242
붕괴 방식 2	베타+ 붕괴
붕괴 생성물 2	퀴륨-246
딸 핵종 2	Cm-246

핵자수	247
기호	Bk

존재 비율	합성
반감기	1380년
붕괴 방식 1	알파 붕괴
붕괴 생성물 1	아메리슘-243
딸 핵종 1	Am-243

핵자수	248
기호	Bk

존재 비율	합성
반감기	9년 초과
붕괴 방식 1	알파 붕괴
붕괴 생성물 1	아메리슘-244
딸 핵종 1	Am-244

핵자수	249
기호	Bk

존재 비율	합성
반감기	330일
붕괴 방식 1	베타- 붕괴
붕괴 생성물 1	칼리포르늄-249
딸 핵종 1	Cf-249
붕괴 방식 2	알파 붕괴
붕괴 생성물 2	아메리슘-245
딸 핵종 2	Am-245
붕괴 방식 3	자발적 핵분열
붕괴 생성물 3	-
딸 핵종 3	-

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1. 개요
2. 동위 원소
- 2.1. 주요 동위 원소
- 2.2. 동위 원소 목록
3. 악티늄족과 핵분열 생성물

2. 동위 원소

버클륨은 원자번호 97번의 인공 원소로, 표준 원자량은 정해져 있지 않다. 1949년에 처음 합성되었으며, 현재까지 ²³³Bk부터 ²⁵⁴Bk까지 20개의 동위 원소와 6개의 이성질핵이 알려져 있다.

버클륨 동위 원소는 대부분 알파 붕괴나 베타 붕괴(β⁺ 붕괴, 전자 포획, β^- 붕괴)를 통해 붕괴하며, 일부는 자발 핵분열을 하기도 한다.

다음은 버클륨 동위 원소의 목록이다.

👆

좌우로 밀어서 보기

핵종	양성자 수	중성자 수	동위 원소 질량 (u)	반감기	붕괴 방식	붕괴 생성물	핵 스핀
²³³Bk	97	136	233.05665(25)#	40(30) 초	α	²²⁹Am	3/2-#
²³⁴Bk	97	137	234.05732(16)#	20(5) 초	α (>80%)	²³⁰Am	3-#
²³⁵Bk	97	138	235.05658(43)#	20# 초	α	²³¹Am
²³⁶Bk	97	139	236.05733(43)#	1# 분	α	²³²Am
²³⁷Bk	97	140	237.05700(24)#	1# 분	α	²³³Am	7/2+#
²³⁸Bk	97	141	238.05828(31)#	2.40(8) 분	α	²³⁴Am
²³⁹Bk	97	142	239.05828(25)#	3# 분	α	²³⁵Am	7/2+#
²⁴⁰Bk	97	143	240.05976(16)#	4.8(8) 분	β⁺ (90%) α (10%)	²⁴⁰Cm ²³⁶Am
²⁴¹Bk	97	144	241.06023(22)#	4.6(4) 분	α	²³⁷Am	(7/2+)
²⁴²Bk	97	145	242.06198(22)#	7.0(13) 분	β⁺ (99.99%)	²⁴²Cm	2-#
^242mBk	200(200)# keV			600(100) ns
²⁴³Bk	97	146	243.063008(5)	4.5(2) 시간	β⁺ (99.85%) α (0.15%)	²⁴³Cm ²³⁹Am	(3/2-)
²⁴⁴Bk	97	147	244.065181(16)	4.35(15) 시간	β⁺ (99.99%) α (0.006%)	²⁴⁴Cm ²⁴⁰Am	(4-)#
²⁴⁵Bk	97	148	245.0663616(25)	4.94(3) 일	ε (99.88%) α (0.12%)	²⁴⁵Cm ²⁴¹Am	3/2-
²⁴⁶Bk	97	149	246.06867(6)	1.80(2) 일	β⁺ (99.8%) α (0.2%)	²⁴⁶Cm ²⁴²Am	2(-)
²⁴⁷Bk	97	150	247.070307(6)	1.38(25)×10³ 년	α	²⁴³Am	(3/2-)
²⁴⁸Bk	97	151	248.07309(8)#	>9 년	α	²⁴⁴Am	6+#
^248mBk	30(70)# keV			23.7(2) 시간	1(-)
²⁴⁹Bk	97	152	249.0749867(28)	330(4) 일	β^- α (0.00145%)	²⁴⁹Cf ²⁴⁵Am	7/2+
^249mBk	8.80(10) keV			300 µs	(3/2-)
²⁵⁰Bk	97	153	250.078317(4)	3.212(5) 시간	β^-	²⁵⁰Cf	2-
^250m1Bk	35.59(5) keV			29(1) µs	(4+)
^250m2Bk	84.1(21) keV			213(8) µs	(7+)
²⁵¹Bk	97	154	251.080760(12)	55.6(11) 분	β^-	²⁵¹Cf	(3/2-)#
^251mBk	35.5(13) keV			58(4) µs	(7/2+)#
²⁵²Bk	97	155	252.08431(22)#	1.8(5) 분	β^-	²⁵²Cf
²⁵³Bk	97	156	253.08688(39)#	10# 분	β^-	²⁵³Cf
²⁵⁴Bk	97	157	254.09060(32)#	1# 분	β^-	²⁵⁴Cf

2.1. 주요 동위 원소

버클륨은 자연에서 발견되지 않는 인공 원소로, 표준 원자량은 정의되지 않는다. 버클륨의 주요 동위 원소는 다음과 같다.

👆

좌우로 밀어서 보기

핵종	반감기	붕괴 방식	붕괴 생성물	핵 스핀
²³⁵Bk	20# 초	α	²³¹Am
²³⁶Bk	1# 분	α	²³²Am
²³⁷Bk	1# 분	α	²³³Am	7/2+#
²³⁸Bk	2.40(8) 분	α	²³⁴Am
²³⁹Bk	3# 분	α	²³⁵Am	7/2+#
²⁴⁰Bk	4.8(8) 분	β⁺ (90%) α (10%)	²⁴⁰Cm ²³⁶Am
²⁴¹Bk	4.6(4) 분	α	²³⁷Am	(7/2+)
²⁴²Bk	7.0(13) 분	β⁺ (99.99%)	²⁴²Cm	2-#
^242mBk	600(100) ns
²⁴³Bk	4.5(2) 시간	β⁺ (99.85%) α (0.15%)	²⁴³Cm ²³⁹Am	(3/2-)
²⁴⁴Bk	4.35(15) 시간	β⁺ (99.99%) α (0.006%)	²⁴⁴Cm ²⁴⁰Am	(4-)#
²⁴⁵Bk	4.94(3) 일	ε (99.88%) α (0.12%)	²⁴⁵Cm ²⁴¹Am	3/2-
²⁴⁶Bk	1.80(2) 일	β⁺ (99.8%) α (0.2%)	²⁴⁶Cm ²⁴²Am	2(-)
²⁴⁷Bk	1.38(25)×10³ 년	α	²⁴³Am	(3/2-)
²⁴⁸Bk	>9 년	α	²⁴⁴Am	6+#
^248mBk	23.7(2) 시간			1(-)
²⁴⁹Bk	330(4) 일	β^- α (0.00145%)	²⁴⁹Cf ²⁴⁵Am	7/2+
^249mBk	300 µs			(3/2-)
²⁵⁰Bk	3.212(5) 시간	β^-	²⁵⁰Cf	2-
^250m1Bk	29(1) µs			(4+)
^250m2Bk	213(8) µs			(7+)
²⁵¹Bk	55.6(11) 분	β^-	²⁵¹Cf	(3/2-)#
^251mBk	58(4) µs			(7/2+)#
²⁵²Bk	1.8(5) 분	β^-	²⁵²Cf
²⁵³Bk	10# 분	β^-	²⁵³Cf
²⁵⁴Bk	1# 분	β^-	²⁵⁴Cf

2.2. 동위 원소 목록

👆

좌우로 밀어서 보기

핵종	Z (양성자)	N (중성자)	동위 원소 질량 (u)	반감기	붕괴 방식	붕괴 생성물	핵 스핀
²³³Bk	97	136	233.05665(25)#	40(30) 초	α	²²⁹Am	3/2-#
²³⁴Bk	97	137	234.05732(16)#	20(5) 초	α (>80%)	²³⁰Am	3-#
²³⁵Bk	97	138	235.05658(43)#	20# s	α	²³¹Am
²³⁵Bk	97	138	235.05658(43)#	20# s	β⁺	²³⁵Cm
²³⁶Bk	97	139	236.05733(43)#	1# 분	α	²³²Am
²³⁶Bk	97	139	236.05733(43)#	1# 분	β⁺	²³⁶Cm
²³⁷Bk	97	140	237.05700(24)#	1# 분	α	²³³Am	7/2+#
²³⁷Bk	97	140	237.05700(24)#	1# 분	β⁺ (드묾)	²³⁷Cm	7/2+#
²³⁸Bk	97	141	238.05828(31)#	2.40(8) 분	α	²³⁴Am
					β⁺, SF (0.048%)	다양
					β⁺ (드묾)	²³⁸Cm
²³⁹Bk	97	142	239.05828(25)#	3# 분	α	²³⁵Am	7/2+#
²³⁹Bk	97	142	239.05828(25)#	3# 분	β⁺	²³⁹Cm	7/2+#
²⁴⁰Bk	97	143	240.05976(16)#	4.8(8) 분	β⁺ (90%)	²⁴⁰Cm
					α (10%)	²³⁶Am
					β⁺, SF (0.002%)	다양
²⁴¹Bk	97	144	241.06023(22)#	4.6(4) 분	α	²³⁷Am	(7/2+)
²⁴¹Bk	97	144	241.06023(22)#	4.6(4) 분	β⁺ (드묾)	²⁴¹Cm	(7/2+)
²⁴²Bk	97	145	242.06198(22)#	7.0(13) 분	β⁺ (99.99%)	²⁴²Cm	2-#
²⁴²Bk	97	145	242.06198(22)#	7.0(13) 분	β⁺, SF (3×10⁻⁴%)	다양	2-#
^242mBk	200(200)# keV	600(100) ns	\|
²⁴³Bk	97	146	243.063008(5)	4.5(2) 시간	β⁺ (99.85%)	²⁴³Cm	(3/2-)
²⁴³Bk	97	146	243.063008(5)	4.5(2) 시간	α (0.15%)	²³⁹Am	(3/2-)
²⁴⁴Bk	97	147	244.065181(16)	4.35(15) 시간	β⁺ (99.99%)	²⁴⁴Cm	(4-)#
²⁴⁴Bk	97	147	244.065181(16)	4.35(15) 시간	α (0.006%)	²⁴⁰Am	(4-)#
²⁴⁵Bk	97	148	245.0663616(25)	4.94(3) 일	ε (99.88%)	²⁴⁵Cm	3/2-
²⁴⁵Bk	97	148	245.0663616(25)	4.94(3) 일	α (0.12%)	²⁴¹Am	3/2-
²⁴⁶Bk	97	149	246.06867(6)	1.80(2) 일	β⁺ (99.8%)	²⁴⁶Cm	2(-)
²⁴⁶Bk	97	149	246.06867(6)	1.80(2) 일	α (0.2%)	²⁴²Am	2(-)
²⁴⁷Bk	97	150	247.070307(6)	1.38(25)×10³ 년	α	²⁴³Am	(3/2-)
²⁴⁷Bk	97	150	247.070307(6)	1.38(25)×10³ 년	SF (드묾)	다양	(3/2-)
²⁴⁸Bk	97	151	248.07309(8)#	>9 년	α	²⁴⁴Am	6+#
^248mBk	30(70)# keV	23.7(2) 시간	\| 1(-)
²⁴⁹Bk	97	152	249.0749867(28)	330(4) 일	β^-	²⁴⁹Cf	7/2+
					α (0.00145%)	²⁴⁵Am
					SF (4.7×10⁻⁸%)	다양
^249mBk	8.80(10) keV	300 µs	\| (3/2-)
²⁵⁰Bk	97	153	250.078317(4)	3.212(5) 시간	β^-	²⁵⁰Cf	2-
^250m1Bk	35.59(5) keV	29(1) µs	\| (4+)
^250m2Bk	84.1(21) keV	213(8) µs	\| (7+)
²⁵¹Bk	97	154	251.080760(12)	55.6(11) 분	β^-	²⁵¹Cf	(3/2-)#
²⁵¹Bk	97	154	251.080760(12)	55.6(11) 분	α (10⁻⁵%)	²⁴⁷Am	(3/2-)#
^251mBk	35.5(13) keV	58(4) µs	\| (7/2+)#
²⁵²Bk	97	155	252.08431(22)#	1.8(5) 분	β^-	²⁵²Cf
²⁵²Bk	97	155	252.08431(22)#	1.8(5) 분	α	²⁴⁸Am
²⁵³Bk	97	156	253.08688(39)#	10# 분	β^-	²⁵³Cf
²⁵⁴Bk	97	157	254.09060(32)#	1# 분	β^-	²⁵⁴Cf

3. 악티늄족과 핵분열 생성물

버클륨은 악티늄족에 속하는 인공 원소이다. 악티늄족 원소들은 반감기에 따라 붕괴하며, 이 과정에서 핵분열 생성물이 만들어진다.

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악티늄족 원소 및 핵분열 생성물 (반감기 순)
악티늄족 원소 (붕괴 계열)				반감기 범위 (년)	²³⁵U의 핵분열 생성물 (수율)
4n	4n + 1	4n + 2	4n + 3	반감기 범위 (년)	4.5–7%	0.04–1.25%	<0.001%
				9년 초과
				1,300 ~ 1,600년
100년에서 21만년 사이의 반감기를 가진 핵분열 생성물은 없다.