아인슈타이늄 동위 원소
1. 개요
아인슈타이늄 동위 원소는 원자 번호 99번인 인공 원소인 아인슈타이늄의 동위 원소들을 의미한다. 현재까지 240Es부터 258Es까지 19개의 동위 원소와 3개의 이성질핵이 알려져 있으며, 모두 방사성 붕괴를 한다. 가장 안정한 동위 원소는 252Es로 반감기는 약 471.7일이며, 대부분의 동위 원소는 반감기가 짧다. 아인슈타이늄 동위 원소는 주로 알파 붕괴를 통해 버클륨 동위 원소로, 또는 베타 붕괴를 통해 캘리포늄 동위 원소로 붕괴한다.
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원소별 동위 원소 목록 -
탄소 동위 원소
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. -
원소별 동위 원소 목록 -
베릴륨 동위 원소
베릴륨 동위 원소는 자연계에 주로 존재하는 안정 동위원소 베릴륨-9와 방사성 동위원소로 구성되며, 베릴륨-7과 베릴륨-10은 우주선에 의해 생성되어 연구에 활용되고, 베릴륨은 안정 동위원소가 하나뿐인 특이한 원소이다.
2. 아인슈타이늄 동위 원소
아인슈타이늄은 원자 번호 99번의 인공 원소로, 자연에는 존재하지 않으며, 원자로에서 합성하여 만들어진다.
아인슈타이늄은 현재까지 240Es부터 258Es까지 19개의 동위 원소와 3개의 이성질핵이 알려져 있다. 안정 동위 원소는 존재하지 않으며, 모두 방사성 붕괴를 한다. 가장 먼저 발견된 아인슈타이늄 동위 원소는 253Es로, 1952년 수소 폭탄 실험의 낙진에서 발견되었다.
알려진 아인슈타이늄 동위 원소 중 가장 안정한 것은 252Es로, 반감기는 약 471.7일이다. 254Es는 반감기가 275.7일이며, 255Es와 253Es는 각각 39.8일, 20.47일의 반감기를 가진다. 나머지 동위 원소들은 모두 반감기가 40시간 미만이며, 대부분 30분 이하이다. 3개의 이성질핵 중에서는 254mEs가 가장 안정하며, 반감기는 약 39.3시간이다.
아인슈타이늄 동위 원소는 대부분 알파 붕괴를 통해 버클륨 동위 원소로 붕괴하거나, 베타 붕괴를 통해 캘리포늄 동위 원소로 붕괴한다. 일부는 자발 핵분열을 일으키기도 한다.
| 핵종 | Z(p) | N(n) | 동위 원소 질량 (u) | 반감기 | 붕괴 방식 | 붕괴 생성물 | 핵 스핀 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 240Es | 99 | 141 | 240.06892(43)# | 1# s | α | 236Bk | |
| 241Es | 99 | 142 | 241.06854(24)# | 10(5) s | α | 237Bk | (3/2-) |
| 242Es | 99 | 143 | 242.06975(35)# | 13.5(25) s | α (99.94%) | 238Bk | |
| 243Es | 99 | 144 | 243.06955(25)# | 21(2) s | β+ (70%) | 243Cf | 3/2-# |
| 244Es | 99 | 145 | 244.07088(20)# | 37(4) s | β+ (94.69%) | 244Cf | |
| 245Es | 99 | 146 | 245.07132(22)# | 1.1(1) min | β+ (60%) | 245Cf | (3/2-) |
| 246Es | 99 | 147 | 246.07290(24)# | 7.7(5) min | β+ (90.1%) | 246Cf | 4-# |
| 247Es | 99 | 148 | 247.07366(3)# | 4.55(26) min | β+ (93%) | 247Cf | 7/2+# |
| 248Es | 99 | 149 | 248.07547(6)# | 27(5) min | β+ (99.75%) | 248Cf | 2-#,0+# |
| 249Es | 99 | 150 | 249.07641(3)# | 102.2(6) min | β+ (99.43%) | 249Cf | 7/2+ |
| 250Es | 99 | 151 | 250.07861(11)# | 8.6(1) h | β+ (97%) | 250Cf | (6+) |
| 250mEs | 200(150)# keV | 2.22(5) h | ε (99%) | 250Cf | 1(-) | ||
| 251Es | 99 | 152 | 251.079992(7) | 33(1) h | ε (99.51%) | 251Cf | (3/2-) |
| 252Es | 99 | 153 | 252.08298(5) | 471.7(19) d | α (76%) | 248Bk | (5-) |
| 253Es | 99 | 154 | 253.0848247(28) | 20.47(3) d | α | 249Bk | 7/2+ |
| 254Es | 99 | 155 | 254.088022(5) | 275.7(5) d | α | 250Bk | (7+) |
| 254mEs | 84.2(25) keV | 39.3(2) h | β- (98%) | 254Fm | 2+ | ||
| 255Es | 99 | 156 | 255.090273(12) | 39.8(12) d | β- (92%) | 255Fm | (7/2+) |
| 256Es | 99 | 157 | 256.09360(11)# | 25.4(24) min | β- | 256Fm | (1+,0-) |
| 256mEs | 0(100)# keV | 7.6 h | β- (99.99%) | 256Fm | (8+) | ||
| 257Es | 99 | 158 | 257.09598(44)# | 7.7(2) d | β- | 257Fm | 7/2+# |
| 258Es | 99 | 159 | 258.09952(32)# | 3# min | |||
* #으로 표시된 값은 순수하게 실험값에서 산출된 것이 아니라 일부 체계적인 경향에서 유도된 추정치를 포함한다. 명확한 데이터가 얻어지지 않은 핵 스핀은 괄호 안에 표기하였다.
* 수치의 마지막 괄호 안의 숫자는 오차를 나타낸다. 오차 값은 동위 원소 구성과 표준 원자 질량에 관해서는 IUPAC가 공표하는 오차로 표기하고, 그 외의 값은 표준 편차를 표기한다.
2.1. 주요 동위 원소
2.2. 동위 원소 목록
| 핵종 기호 | Z(p) | N(n) | 동위 원소 질량 (u) | 반감기 | 붕괴 방식 | 붕괴 생성물 | 핵 스핀 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 들뜬 에너지 | |||||||
| 240Es | 99 | 141 | 240.06892(43)# | 1# s | α | 236Bk | |
| 241Es | 99 | 142 | 241.06854(24)# | 10(5) s [8(+6-5) s] | α | 237Bk | (3/2-) |
| 242Es | 99 | 143 | 242.06975(35)# | 13.5(25) s | α (99.94%) | 238Bk | |
| 243Es | 99 | 144 | 243.06955(25)# | 21(2) s | β+ (70%) | 243Cf | 3/2-# |
| 244Es | 99 | 145 | 244.07088(20)# | 37(4) s | β+ (94.69%) | 244Cf | |
| 245Es | 99 | 146 | 245.07132(22)# | 1.1(1) min | β+ (60%) | 245Cf | (3/2-) |
| 246Es | 99 | 147 | 246.07290(24)# | 7.7(5) min | β+ (90.1%) | 246Cf | 4-# |
| 247Es | 99 | 148 | 247.07366(3)# | 4.55(26) min | β+ (93%) | 247Cf | 7/2+# |
| 248Es | 99 | 149 | 248.07547(6)# | 27(5) min | β+ (99.75%) | 248Cf | 2-#,0+# |
| 249Es | 99 | 150 | 249.07641(3)# | 102.2(6) min | β+ (99.43%) | 249Cf | 7/2+ |
| 250Es | 99 | 151 | 250.07861(11)# | 8.6(1) h | β+ (97%) | 250Cf | (6+) |
| 250mEs | 200(150)# keV | 2.22(5) h | ε (99%) | 250Cf | 1(-) | ||
| 251Es | 99 | 152 | 251.079992(7) | 33(1) h | ε (99.51%) | 251Cf | (3/2-) |
| 252Es | 99 | 153 | 252.08298(5) | 471.7(19) d | α (76%) | 248Bk | (5-) |
| 253Es | 99 | 154 | 253.0848247(28) | 20.47(3) d | α | 249Bk | 7/2+ |
| 254Es | 99 | 155 | 254.088022(5) | 275.7(5) d | α | 250Bk | (7+) |
| 254mEs | 84.2(25) keV | 39.3(2) h | β- (98%) | 254Fm | 2+ | ||
| 255Es | 99 | 156 | 255.090273(12) | 39.8(12) d | β- (92%) | 255Fm | (7/2+) |
| 256Es | 99 | 157 | 256.09360(11)# | 25.4(24) min | β- | 256Fm | (1+,0-) |
| 256mEs | 0(100)# keV | 7.6 h | β- (99.99%) | 256Fm | (8+) | ||
| 257Es | 99 | 158 | 257.09598(44)# | 7.7(2) d | β- | 257Fm | 7/2+# |
| 258Es | 99 | 159 | 258.09952(32)# | 3# min | |||
아인슈타이늄-240(240Es)부터 아인슈타이늄-258(258Es)까지 총 19개의 동위 원소와 3개의 이성질핵이 알려져 있다. 이들 중 가장 안정적인 것은 252Es로, 반감기는 471.7일이다. 254Es는 반감기가 275.7일, 255Es는 39.8일, 253Es는 20.47일이며, 나머지 동위 원소들은 모두 반감기가 40시간 미만이다. 이성질핵 중에서는 250mEs의 반감기가 2.22시간, 254mEs는 39.3시간, 256mEs는 7.6시간이다.
아인슈타이늄 동위 원소들은 주로 알파 붕괴(α)나 베타 붕괴(β+, β-), 전자 포획(ε)을 통해 붕괴한다. 240Es, 241Es, 242Es는 주로 알파 붕괴를, 243Es, 244Es, 245Es, 246Es, 247Es, 248Es, 249Es, 250Es, 250mEs, 251Es는 주로 베타 붕괴(β+)나 전자 포획(ε)을 통해 붕괴한다. 252Es는 알파 붕괴와 전자 포획, 253Es는 알파 붕괴, 254Es는 알파 붕괴와 극히 적은 확률로 전자 포획, 254mEs, 255Es, 256Es, 256mEs, 257Es는 주로 베타 붕괴(β-)를 한다.
#으로 표시된 값은 순수하게 실험값에서 산출된 것이 아니라, 일부 체계적인 경향에서 유도된 추정치를 포함하고 있다. 명확한 데이터가 얻어지지 않은 핵 스핀에 관해서는 괄호 안에 표기하고 있다. 수치의 마지막에 괄호 안에 표기된 것은 해당 값의 오차를 나타낸다. 오차 값은 동위 원소의 구성과 표준 원자 질량에 관해서는 IUPAC가 공표하는 오차로 표기하고, 그 외의 값은 표준 편차를 표기하고 있다.