onul.works
오늘의 업무 도구로 이동

탈륨 동위 원소

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.

1. 개요

탈륨 동위 원소는 원자 번호 81번인 탈륨의 다양한 동위 원소들을 설명한다. 탈륨에는 두 가지 안정 동위 원소(203Tl, 205Tl)가 존재하며, 176부터 212까지의 질량수를 갖는 다수의 방사성 동위 원소가 있다. 특히 201Tl은 반감기가 약 73시간으로, 핵의학 영상 검사, 특히 심근경색 진단에 사용되는 방사성의약품으로 활용된다. 201Tl은 사이클로트론에서 203Tl에 양성자를 충돌시켜 생성되는 201Pb의 붕괴를 통해 얻을 수 있다.

탈륨 동위 원소
📚 더 읽어볼만한 페이지
  • 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.
목차

2. 특성

탈륨 동위 원소는 일반적으로 핵 스핀이 낮고, 대부분 짧은 반감기를 가진다.

👆
좌우로 밀어서 보기
탈륨 동위 원소의 특성
핵종Z(p)N(n)동위 원소 질량 (u)반감기핵 스핀붕괴 방식붕괴 생성물들뜬 에너지
176Tl8195176.00059(21)#5.2(+30-14) ms(3-,4-,5-)
177Tl8196176.996427(27)18(5) ms(1/2+)p176Hg
α (드묾)173Au
177mTlcolspan="3" | rowspan=2| 807(18) keV230(40) µs(11/2-)p176Hg
α173Au
178Tl8197177.99490(12)#255(10) msα174Au
p (드묾)177Hg
179Tl8198178.99109(5)270(30) ms(1/2+)α175Au
p (드묾)178Hg
179mTlcolspan="3" | rowspan=2| 860(30)# keV1.60(16) ms(9/2-)α175Au
IT (드묾)179Tl
180Tl8199179.98991(13)#1.5(2) sα (75%)176Au
β+ (25%)180Hg
SF (10−4%)100Ru, 80Kr
181Tl81100180.986257(10)3.2(3) s1/2+#α177Au
β+181Hg
181mTlcolspan="3" | rowspan=2| 857(29) keV1.7(4) ms9/2-#α177Au
β+181Hg
182Tl81101181.98567(8)2.0(3) s2-#β+ (96%)182Hg
α (4%)178Au
182m1Tlcolspan="3" | rowspan=2| 100(100)# keV2.9(5) s(7+)α178Au
β+ (드묾)182Hg
182m2Tl600(140)# keV10-
183Tl81102182.982193(10)6.9(7) s1/2+#β+ (98%)183Hg
α (2%)179Au
183m1Tlcolspan="3" | rowspan=2| 630(17) keV53.3(3) ms9/2-#IT (99.99%)183Tl
α (0.01%)179Au
183m2Tl976.8(3) keV1.48(10) µs(13/2+)
184Tl81103183.98187(5)9.7(6) s2-#β+184Hg
184m1Tlcolspan="3" | rowspan=2| 100(100)# keV10# s7+#β+ (97.9%)184Hg
α (2.1%)180Au
184m2Tl500(140)# keV>20 ns(10-)
185Tl81104184.97879(6)19.5(5) s1/2+#α181Au
β+185Hg
185mTlcolspan="3" | rowspan=3| 452.8(20) keV1.93(8) s9/2-#IT (99.99%)185Tl
α (0.01%)181Au
β+185Hg
186Tl81105185.97833(20)40# s(2-)β+186Hg
α (0.006%)182Au
186m1Tl320(180) keV27.5(10) s(7+)β+186Hg
186m2Tl690(180) keV2.9(2) s(10-)
187Tl81106186.975906(9)~51 s(1/2+)β+187Hg
α (드묾)183Au
187mTlcolspan="3" | rowspan=3| 335(3) keV15.60(12) s(9/2-)α183Au
IT187Tl
β+187Hg
188Tl81107187.97601(4)71(2) s(2-)β+188Hg
188m1Tl40(30) keV71(1) s(7+)β+188Hg
188m2Tl310(30) keV41(4) ms(9-)
189Tl81108188.973588(12)2.3(2) 분(1/2+)β+189Hg
189mTlcolspan="3" | rowspan=2| 257.6(13) keV1.4(1) 분(9/2-)β+ (96%)189Hg
IT (4%)189Tl
190Tl81109189.97388(5)2.6(3) 분2(-)β+190Hg
190m1Tl130(90)# keV3.7(3) 분7(+#)β+190Hg
190m2Tl290(70)# keV750(40) µs(8-)
190m3Tl410(70)# keV>1 µs9-
191Tl81110190.971786(8)20# 분(1/2+)β+191Hg
191mTl297(7) keV5.22(16) 분9/2(-)β+191Hg
192Tl81111191.97223(3)9.6(4) 분(2-)β+192Hg
192m1Tl160(50) keV10.8(2) 분(7+)β+192Hg
192m2Tl407(54) keV296(5) ns(8-)
193Tl81112192.97067(12)21.6(8) 분1/2(+#)β+193Hg
193mTlcolspan="3" | rowspan=2| 369(4) keV2.11(15) 분9/2-IT (75%)193Tl
β+ (25%)193Hg
194Tl81113193.97120(15)33.0(5) 분2-β+194Hg
α (10−7%)190Au
194mTl300(200)# keV32.8(2) 분(7+)β+194Hg
195Tl81114194.969774(15)1.16(5) 시간1/2+β+195Hg
195mTl482.63(17) keV3.6(4) 초9/2-IT195Tl
196Tl81115195.970481(13)1.84(3) 시간2-β+196Hg
196mTlcolspan="3" | rowspan=2| 394.2(5) keV1.41(2) 시간(7+)β+ (95.5%)196Hg
IT (4.5%)196Tl
197Tl81116196.969575(18)2.84(4) 시간1/2+β+197Hg
197mTl608.22(8) keV540(10) ms9/2-IT197Tl
198Tl81117197.97048(9)5.3(5) 시간2-β+198Hg
198m1Tlcolspan="3" | rowspan=2| 543.5(4) keV1.87(3) 시간7+β+ (54%)198Hg
IT (46%)198Tl
198m2Tl687.2(5) keV150(40) ns(5+)
198m3Tl742.3(4) keV32.1(10) ms(10-)#
199Tl81118198.96988(3)7.42(8) 시간1/2+β+199Hg
199mTl749.7(3) keV28.4(2) ms9/2-IT199Tl
200Tl81119199.970963(6)26.1(1) 시간2-β+200Hg
200m1Tl753.6(2) keV34.3(10) ms7+IT200Tl
200m2Tl762.0(2) keV0.33(5) µs5+
201Tl81120200.970819(16)72.912(17) 시간1/2+ε201Hg
201mTl919.50(9) keV2.035(7) ms(9/2-)IT201Tl
202Tl81121201.972106(16)12.23(2) 일2-β+202Hg
202mTl950.19(10) keV572(7) µs7+
203Tl81122202.9723442(14)관측상 안정1/2+
203mTl3400(300) keV7.7(5) µs(25/2+)
204Tl81123203.9738635(13)3.78(2) 년2-β- (97.1%)204Pb
ε (2.9%)204Hg
204m1Tl1104.0(4) keV63(2) µs(7)+
204m2Tl2500(500) keV2.6(2) µs(12-)
204m3Tl3500(500) keV1.6(2) µs(20+)
205Tl81124204.9744275(14)관측상 안정1/2+
205m1Tl3290.63(17) keV2.6(2) µs25/2+
205m2Tl4835.6(15) keV235(10) ns(35/2-)
206Tl81125205.9761103(15)4.200(17) 분0-β-206Pb
206mTl2643.11(19) keV3.74(3) 분(12-)IT206Tl
207Tl81126206.977419(6)4.77(2) 분1/2+β-207Pb
207mTlcolspan="3" | rowspan=2| 1348.1(3) keV1.33(11) 초11/2-IT (99.9%)207Tl
β- (0.1%)207Pb
208Tl81127207.9820187(21)3.053(4) 분5(+)β-208Pb
209Tl81128208.985359(8)2.161(7) 분(1/2+)β-209Pb
210Tl81129209.990074(12)1.30(3) 분(5+)#β- (99.991%)210Pb
β-, n (0.009%)209Pb
211Tl81130210.99348(22)#1# 분
[>300 ns]		1/2+#
212Tl81131211.99823(32)#30# 초
[>300 ns]		5+#


* 붕괴 방식:
* α (알파 붕괴): 알파 입자(헬륨 원자핵)를 방출하며, 원자 번호가 2, 질량수가 4 감소한다.
* β+ (베타 붕괴): 양전자를 방출하며, 원자 번호가 1 감소한다.
* p (양성자 방출): 양성자를 방출하며, 원자 번호와 질량수가 1 감소한다.
* IT (이성질핵 전이): 들뜬 상태의 원자핵이 에너지를 방출하며 안정된 상태로 전이한다.
* ε (전자 포획): 원자핵이 궤도 전자를 포획하여 양성자가 중성자로 변환되며, 원자 번호가 1 감소한다.
* SF (자발 핵분열): 원자핵이 자발적으로 두 개 이상의 작은 핵으로 분열한다.

2.1. 방사성 동위 원소

탈륨은 원자 번호 81번의 화학 원소로, 다양한 방사성 동위 원소를 가지고 있다. 이 동위 원소들은 질량수 176부터 212 사이에 존재하며, 각각 다른 반감기와 붕괴 방식을 가진다.

👆
좌우로 밀어서 보기
탈륨 방사성 동위 원소
핵종반감기붕괴 방식붕괴 생성물핵 스핀
176Tl5.2(+30-14) ms(3-,4-,5-)
177Tl18(5) msp176Hg(1/2+)
α (드묾)173Au
177mTl230(40) µsp176Hg(11/2-)
α173Au
178Tl255(10) msα174Au
p (드묾)177Hg
179Tl270(30) msα175Au(1/2+)
p (드묾)178Hg
179mTl1.60(16) msα175Au(9/2-)
IT (드묾)179Tl
180Tl1.5(2) sα (75%)176Au
β+ (25%)180Hg
SF (10−4%)100Ru, 80Kr
181Tl3.2(3) sα177Au1/2+#
β+181Hg
181mTl1.7(4) msα177Au9/2-#
β+181Hg
182Tl2.0(3) sβ+ (96%)182Hg2-#
α (4%)178Au
182m1Tl2.9(5) sα178Au(7+)
β+ (드묾)182Hg
182m2Tl10-
183Tl6.9(7) sβ+ (98%)183Hg1/2+#
α (2%)179Au
183m1Tl53.3(3) msIT (99.99%)183Tl9/2-#
α (0.01%)179Au
183m2Tl1.48(10) µs(13/2+)
184Tl9.7(6) sβ+184Hg2-#
184m1Tl10# sβ+ (97.9%)184Hg7+#
α (2.1%)180Au
184m2Tl>20 ns(10-)
185Tl19.5(5) sα181Au1/2+#
β+185Hg
185mTl1.93(8) sIT (99.99%)185Tl9/2-#
α (0.01%)181Au
β+185Hg
186Tl40# sβ+186Hg(2-)
α (0.006%)182Au
186m1Tl27.5(10) sβ+186Hg(7+)
186m2Tl2.9(2) s(10-)
187Tl~51 sβ+187Hg(1/2+)
α (드묾)183Au
187mTl15.60(12) sα183Au(9/2-)
IT187Tl
β+187Hg
188Tl71(2) sβ+188Hg(2-)
188m1Tl71(1) sβ+188Hg(7+)
188m2Tl41(4) ms(9-)
189Tl2.3(2) 분β+189Hg(1/2+)
189mTl1.4(1) 분β+ (96%)189Hg(9/2-)
IT (4%)189Tl
190Tl2.6(3) 분β+190Hg2(-)
190m1Tl3.7(3) 분β+190Hg7(+#)
190m2Tl750(40) µs(8-)
190m3Tl>1 µs9-
191Tl20# 분β+191Hg(1/2+)
191mTl5.22(16) 분β+191Hg9/2(-)
192Tl9.6(4) 분β+192Hg(2-)
192m1Tl10.8(2) 분β+192Hg(7+)
192m2Tl296(5) ns(8-)
193Tl21.6(8) 분β+193Hg1/2(+#)
193mTl2.11(15) 분IT (75%)193Tl9/2-
β+ (25%)193Hg
194Tl33.0(5) 분β+194Hg2-
α (10−7%)190Au
194mTl32.8(2) 분β+194Hg(7+)
195Tl1.16(5) 시간β+195Hg1/2+
195mTl3.6(4) 초IT195Tl9/2-
196Tl1.84(3) 시간β+196Hg2-
196mTl1.41(2) 시간β+ (95.5%)196Hg(7+)
IT (4.5%)196Tl
197Tl2.84(4) 시간β+197Hg1/2+
197mTl540(10) msIT197Tl9/2-
198Tl5.3(5) 시간β+198Hg2-
198m1Tl1.87(3) 시간β+ (54%)198Hg7+
IT (46%)198Tl
198m2Tl150(40) ns(5+)
198m3Tl32.1(10) ms(10-)#
199Tl7.42(8) 시간β+199Hg1/2+
199mTl28.4(2) msIT199Tl9/2-
200Tl26.1(1) 시간β+200Hg2-
200m1Tl34.3(10) msIT200Tl7+
200m2Tl0.33(5) µs5+
201Tl72.912(17) 시간ε201Hg1/2+
201mTl2.035(7) msIT201Tl(9/2-)
202Tl12.23(2) 일β+202Hg2-
202mTl572(7) µs7+
203Tl관측상 안정1/2+
203mTl7.7(5) µs(25/2+)
204Tl3.78(2) 년β- (97.1%)204Pb2-
ε (2.9%)204Hg
204m1Tl63(2) µs(7)+
204m2Tl2.6(2) µs(12-)
204m3Tl1.6(2) µs(20+)
205Tl관측상 안정1/2+
205m1Tl2.6(2) µs25/2+
205m2Tl235(10) ns(35/2-)
206Tl4.200(17) 분β-206Pb0-
206mTl3.74(3) 분IT206Tl(12-)
207Tl4.77(2) 분β-207Pb1/2+
207mTl1.33(11) 초IT (99.9%)207Tl11/2-
β- (0.1%)207Pb
208Tl3.053(4) 분β-208Pb5(+)
209Tl2.161(7) 분β-209Pb(1/2+)
210Tl1.30(3) 분β- (99.991%)210Pb(5+)#
β-, n (0.009%)209Pb
211Tl1# 분
[>300 ns]		1/2+#
212Tl30# 초
[>300 ns]		5+#


* 붕괴 방식:
* α (알파 붕괴): 알파 입자(헬륨 원자핵)를 방출하며, 원자 번호가 2, 질량수가 4 감소한다.
* β+ (베타 붕괴): 양전자를 방출하며, 원자 번호가 1 감소한다.
* p (양성자 방출): 양성자를 방출하며, 원자 번호와 질량수가 1 감소한다.
* IT (이성질핵 전이): 들뜬 상태의 원자핵이 에너지를 방출하며 안정된 상태로 전이한다.
* ε (전자 포획): 원자핵이 궤도 전자를 포획하여 양성자가 중성자로 변환되며, 원자 번호가 1 감소한다.
* SF (자발 핵분열): 원자핵이 자발적으로 두 개 이상의 작은 핵으로 분열한다.

* 주요 방사성 동위 원소:
* 201Tl: 반감기는 약 73시간이며, 전자 포획을 통해 안정한 201Hg으로 붕괴한다. 주로 심장 근육의 혈류를 평가하는 데 사용되는 방사성 의약품으로 활용된다.
* 그 외의 동위원소들은 원본 자료에 있는 내용 외에는 추가 정보가 존재하지 않으므로, 추가 정보를 작성하지 않는다.

이 표는 각 동위 원소의 핵적 특성을 요약하여 보여준다.

3. 응용

탈륨 동위 원소는 핵의학 분야에서 널리 활용된다. 특히 201Tl은 심장 스트레스 검사에 사용되는 방사성의약품으로 잘 알려져 있다.

3.1. 핵의학

201Tl은 반감기가 73시간인 인공 방사성 동위 원소이다. 전자 포획으로 붕괴하며 X선(~70–80 keV)과 135 및 167 keV의 광자를 총 10% 발생 빈도로 방출한다. 201Tl은 원자로에서 안정적인 탈륨을 중성자 활성화하거나 사이클로트론에서 203Tl(p, 3n)201Pb 핵반응으로 합성할 수 있다. 201Pb는 자연적으로 201Tl로 붕괴한다.

201Tl은 환자에게 과도한 방사선량을 주지 않으면서도 뛰어난 영상 특성을 갖는 방사성의약품으로, 탈륨 핵 심장 스트레스 검사에 가장 많이 사용되는 동위 원소이다.