안티모니는 원자 번호 51번의 화학 원소이며, 두 가지의 안정 동위 원소인 121Sb (57.21%)와 123Sb (42.79%)를 갖는다. 안티모니의 다른 동위 원소들은 모두 방사성이며, 주로 베타 붕괴를 통해 붕괴한다. 일부 동위 원소는 이성질핵 전이를 통해 붕괴하며, 핵 스핀 값은 동위 원소에 따라 다양하다.
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2. 1. 안정 동위 원소
안티모니(Sb, 원자 번호 51)는 두 가지의 안정 동위 원소, 즉 121Sb (존재 비율 57.21%)와 123Sb (존재 비율 42.79%)를 가진다.[2]
2. 2. 방사성 동위 원소
안티모니 동위 원소 중 몇몇은 이성질핵 전이(IT)를 통해 붕괴한다.
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2. 2. 1. 이성질핵 전이 (IT)
안티모니 동위 원소 중 몇몇은 이성질핵 전이(IT)를 통해 붕괴한다.
106mSb는 226(14) ns의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 106Sb로 붕괴한다.[1]
112mSb는 536(22) ns의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 112Sb로 붕괴한다.
114mSb는 219(12) μs의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 114Sb로 붕괴한다.
115mSb는 159(3) ns의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 115Sb로 붕괴한다.
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118m1Sb는 20.6(6) μs의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 118Sb로 붕괴한다.
119m1Sb는 130(3) ns의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 119Sb로 붕괴한다.
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120m2Sb는 246(2) ns의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 120Sb로 붕괴한다.
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121mSb는 179(6) μs의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 '''121Sb'''로 붕괴한다.
122m1Sb는 1.86(8) μs의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 122Sb로 붕괴한다.
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124m1Sb는 93(5) s의 반감기로 75%는 이성질핵 전이(IT)를 통해 124Sb로, 25%는 β− 붕괴를 통해 '''124Te'''로 붕괴한다.
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125m1Sb는 4.1(2) μs의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 125Sb로 붕괴한다.
125m2Sb는 28.5(5) μs의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 125Sb로 붕괴한다.
125m3Sb는 277.0(64) ns의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 125Sb로 붕괴한다.
126m1Sb는 19.15(8) 분의 반감기로 86%는 β− 붕괴를 통해 '''126Te'''로, 14%는 이성질핵 전이(IT)를 통해 126Sb로 붕괴한다.
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126m3Sb는 553(5) ns의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 126Sb로 붕괴한다.
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128m3Sb는 217(7) ns의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 128Sb로 붕괴한다.
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129m2Sb는 2.23(17) μs의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 129Sb로 붕괴한다.
129m3Sb는 0.89(3) μs의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 129Sb로 붕괴한다.
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130m3Sb는 600(15) ns의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 130Sb로 붕괴한다.
130m4Sb는 1.25(1) μs의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 130Sb로 붕괴한다.
131m1Sb는 64.2(26) μs의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 131Sb로 붕괴한다.
131m2Sb는 4.3(8) μs의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 131Sb로 붕괴한다.
131m3Sb는 0.97(3) μs의 반감기로 이성질핵 전이(IT)를 통해 131Sb로 붕괴한다.
3. 핵 스핀
안티모니 동위 원소 중 121Sb와 123Sb는 안정한 동위 원소이며, 각각 5/2+와 7/2+의 핵 스핀을 가진다.[2] 다른 안티모니 동위 원소들은 다양한 핵 스핀 값을 가지는데, 주로 1+에서 8- 사이의 정수 또는 반정수(+) 값을 가진다. 예를 들어, 112Sb, 114Sb, 116Sb는 각각 3+, (3+), 3+의 핵 스핀을 갖는다.[1] 핵 스핀은 원자핵의 양자역학적 성질 중 하나로, 핵자기 모멘트와 관련이 있다.
4. 붕괴 방식
안티모니 동위 원소의 붕괴 방식은 주로 β+ 붕괴이다. 104Sb의 경우 p (<7%), β+, p (<7%), α 붕괴도 가능하다. 105Sb는 β+ (>99.9%), p (<0.1%), β+, p 붕괴를 한다. 122Sb는 β− (97.59%) 및 β+ (2.41%) 붕괴를 한다. 121Sb와 123Sb는 '''안정''' 동위 원소이다.
5. 추가 정보
참조
[1]
문서
Order of ground state and isomer is uncertain.
[2]
문서
Fission product
[3]
논문
Physical Review C - Accepted Paper: Isomeric states of fission fragments explored via Penning trap mass spectrometry at IGISOL
https://journals.aps[...] [4]
웹사이트
http://www.nucleonic[...] [5]
문서
약어:IT: 이성질핵 전이
[6]
문서
안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표기, 안정에 가까운 동위 원소의 반감기는 굵은 흘림체로 표기(우주의 나이보다 반감기가 긴 경우)
[7]
문서
핵분열 생성물
[8]
문서
이론상으로 자발 핵분열을 할 수 있다.
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