인 동위 원소
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1. 개요
인 동위 원소는 원자 번호 15번인 인의 다양한 동위 원소들을 설명한다. 이 중 인-31만이 안정 동위 원소이며, 나머지 동위 원소는 방사성 동위 원소이다. 주요 방사성 동위 원소로는 반감기가 14.263일인 인-32와 25.34일인 인-33이 있으며, 인-32는 의학 및 생물학 분야에서 추적자로 활용되고, 인-33은 인-32의 대안으로 분자 생물학 연구에 사용되기도 한다. 인의 다른 방사성 동위 원소는 24P부터 46P까지 존재하며, 대부분 짧은 반감기를 가진다.
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인 동위 원소 | |
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핵종 정보 |
2. 인의 동위 원소
wikitext
인은 원자 번호 15번 원소로, 다양한 동위 원소가 존재한다. 이 중 31P만이 안정 동위 원소이며, 나머지는 모두 방사성 동위 원소이다.
== 주요 동위 원소 ==31P은 유일한 안정 동위 원소로, 자연계에 존재하는 인의 대부분을 차지한다.[7][8] 핵 스핀은 1/2+이다.32P는 반감기 14.263일의 방사성 동위 원소로, 베타- 붕괴를 통해 안정한 32S로 변환된다.[7][8] 32P에서 방출된 베타 입자는 세포 DNA에 직접적인 손상을 입히고, 세포 내 물을 이온화하여 여러 종류의 세포 독성 자유 라디칼과 초과산화물을 생성하여 간접적으로 세포 내 생물학적 거대 분자에 손상을 입혀 종양 세포 사멸을 유발한다.[4] 주로 의학 및 생물학 분야에서 추적자(tracer)로 활용된다.33P는 반감기 25.34일의 방사성 동위 원소로, 32P와 마찬가지로 베타- 붕괴를 통해 안정한 33S으로 전환된다.[7][8] 32P보다 에너지가 낮은 베타선을 방출하므로, 분자 생물학 연구에서 32P의 대안으로 사용되기도 한다. 과거 동맥 협착증 치료에 사용되었으나 현재는 더 이상 사용되지 않는다.[5]
== 기타 동위 원소 ==
인(P)의 방사성 동위 원소는 24P부터 46P까지 존재한다. 24P는 양성자 방출(>99.9%)과 β+ (<0.1%) 붕괴를 하며, 25P는 p 붕괴를 한다. 26P는 β+ (98.1%), β+, 2p (1.0%), β+, p (0.9%) 등 다양한 붕괴 방식을 보인다.27P는 β+ (99.93%) 붕괴와 β+, p (0.07%) 붕괴, 28P는 β+ (99.99%), β+, p (0.0013%), β+, α (8.6×10−4%) 붕괴를 한다. 29P, 30P는 β+ 붕괴를 한다.36P, 37P는 β- 붕괴를 하며, 38P는 β- (88%), β-, n (12%) 붕괴를 한다. 39P는 β- (74%), β-, n (26%) 붕괴를, 40P는 β- (70%), β-, n (30%) 붕괴를 한다. 41P는 β- (70%), β-, n (30%) 붕괴, 42P는 β- (50%), β-, n (50%) 붕괴를 한다. 43P는 β-, n 붕괴를 하며, 44P, 45P, 46P는 β- 붕괴를 한다. 이들 대부분은 짧은 반감기를 가진다.
== 동위 원소 표 ==
핵종 기호 | Z(p) | N(n) | 동위 원소 질량 (u) | 반감기 | 붕괴 방식 | 붕괴 생성물 | 핵 스핀 | 전형적 동위 원소 구성비 (몰 분율) | 자연적 구성비 변동 범위 (몰 분율) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
24P | 15 | 9 | 24.03435(54)# | ? | p (>99.9%) | 23Si | (1+)# | rowspan=2| | rowspan=2| |
β+ (<0.1%) | 24Si | ||||||||
25P | 15 | 10 | 25.02026(21)# | <30 ns | p | 24Si | (1/2+)# | ||
26P | 15 | 11 | 26.01178(21)# | 43.7(6) ms | β+ (98.1%) | 26Si | (3+) | rowspan=3| | rowspan=3| |
β+, 2p (1.0%) | 24Mg | ||||||||
β+, p (0.9%) | 25Al | ||||||||
27P | 15 | 12 | 26.999230(28) | 260(80) ms | β+ (99.93%) | 27Si | 1/2+ | rowspan=2| | rowspan=2| |
β+, p (0.07%) | 26Al | ||||||||
28P | 15 | 13 | 27.992315(4) | 270.3(5) ms | β+ (99.99%) | 28Si | 3+ | rowspan=3| | rowspan=3| |
β+, p (0.0013%) | 27Al | ||||||||
β+, α (8.6×10−4%) | 24Mg | ||||||||
29P | 15 | 14 | 28.9818006(6) | 4.142(15) s | β+ | 29Si | 1/2+ | ||
30P | 15 | 15 | 29.9783138(3) | 2.498(4) min | β+ | 30Si | 1+ | ||
31P | 15 | 16 | 30.97376163(20) | 안정 | 1/2+ | 1.0000 | |||
32P | 15 | 17 | 31.97390727(20) | 14.263(3) d | β- | 32S | 1+ | 미량 | |
33P | 15 | 18 | 32.9717255(12) | 25.34(12) d | β- | 33S | 1/2+ | ||
34P | 15 | 19 | 33.973636(5) | 12.43(8) s | β- | 34S | 1+ | ||
35P | 15 | 20 | 34.9733141(20) | 47.3(7) s | β- | 35S | 1/2+ | ||
36P | 15 | 21 | 35.978260(14) | 5.6(3) s | β- | 36S | 4-# | ||
37P | 15 | 22 | 36.97961(4) | 2.31(13) s | β- | 37S | 1/2+# | ||
38P | 15 | 23 | 37.98416(11) | 0.64(14) s | β- (88%) | 38S | rowspan=2| | rowspan=2| | rowspan=2| |
β-, n (12%) | 37S | ||||||||
39P | 15 | 24 | 38.98618(11) | 190(50) ms | β- (74%) | 39S | 1/2+# | rowspan=2| | rowspan=2| |
β-, n (26%) | 38S | ||||||||
40P | 15 | 25 | 39.99130(15) | 153(8) ms | β- (70%) | 40S | (2-,3-) | rowspan=2| | rowspan=2| |
β-, n (30%) | 39S | ||||||||
41P | 15 | 26 | 40.99434(23) | 100(5) ms | β- (70%) | 41S | 1/2+# | rowspan=2| | rowspan=2| |
β-, n (30%) | 40S | ||||||||
42P | 15 | 27 | 42.00101(48) | 48.5(15) ms | β- (50%) | 42S | rowspan=2| | rowspan=2| | rowspan=2| |
β-, n (50%) | 41S | ||||||||
43P | 15 | 28 | 43.00619(104) | 36.5(15) ms | β-, n | 42S | 1/2+# | ||
44P | 15 | 29 | 44.01299(75)# | 18.5(25) ms | β- | 44S | |||
45P | 15 | 30 | 45.01922(86)# | 8# ms [>200 ns] | β- | 45S | 1/2+# | ||
46P | 15 | 31 | 46.02738(97)# | 4# ms [>200 ns] | β- | 46S |
2. 1. 주요 동위 원소
31P은 유일한 안정 동위 원소로, 자연계에 존재하는 인의 대부분을 차지한다.[7][8] 핵 스핀은 1/2+이다.32P는 반감기 14.263일의 방사성 동위 원소로, 베타- 붕괴를 통해 안정한 32S로 변환된다.[7][8] 32P에서 방출된 베타 입자는 세포 DNA에 직접적인 손상을 입히고, 세포 내 물을 이온화하여 여러 종류의 세포 독성 자유 라디칼과 초과산화물을 생성하여 간접적으로 세포 내 생물학적 거대 분자에 손상을 입혀 종양 세포 사멸을 유발한다.[4] 주로 의학 및 생물학 분야에서 추적자(tracer)로 활용된다.33P는 반감기 25.34일의 방사성 동위 원소로, 32P와 마찬가지로 베타- 붕괴를 통해 안정한 33S으로 전환된다.[7][8] 32P보다 에너지가 낮은 베타선을 방출하므로, 분자 생물학 연구에서 32P의 대안으로 사용되기도 한다. 과거 동맥 협착증 치료에 사용되었으나 현재는 더 이상 사용되지 않는다.[5]2. 2. 기타 동위 원소
인(P)의 방사성 동위 원소는 24P부터 46P까지 존재한다. 24P는 양성자 방출(>99.9%)과 β+ (<0.1%) 붕괴를 하며, 25P는 p 붕괴를 한다. 26P는 β+ (98.1%), β+, 2p (1.0%), β+, p (0.9%) 등 다양한 붕괴 방식을 보인다.27P는 β+ (99.93%) 붕괴와 β+, p (0.07%) 붕괴, 28P는 β+ (99.99%), β+, p (0.0013%), β+, α (8.6×10−4%) 붕괴를 한다. 29P, 30P는 β+ 붕괴를 한다.36P, 37P는 β- 붕괴를 하며, 38P는 β- (88%), β-, n (12%) 붕괴를 한다. 39P는 β- (74%), β-, n (26%) 붕괴를, 40P는 β- (70%), β-, n (30%) 붕괴를 한다. 41P는 β- (70%), β-, n (30%) 붕괴, 42P는 β- (50%), β-, n (50%) 붕괴를 한다. 43P는 β-, n 붕괴를 하며, 44P, 45P, 46P는 β- 붕괴를 한다. 이들 대부분은 짧은 반감기를 가진다.2. 2. 1. 동위 원소 표
기호동위 원소 질량 (u)
방식
생성물
스핀
동위 원소
구성비
(몰 분율)
구성비
변동 범위
(몰 분율)