하프늄은 원자 번호 72번의 화학 원소로, 6개의 자연 동위 원소를 가지고 있다. 이 중 176Hf, 177Hf, 178Hf, 179Hf, 180Hf는 안정 동위 원소이며, 174Hf는 매우 긴 반감기를 갖는 방사성 동위 원소이다. 하프늄의 방사성 동위 원소와 핵 이성질체에 대한 정보는 표로 정리되어 있다.
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하프늄 동위 원소
하프늄 동위 원소 개요
기타 정보
2. 하프늄 동위 원소
하프늄(Hf)은 자연에서 6개의 동위 원소로 존재한다. 이 중 5개는 안정적이며, 174Hf는 매우 긴 반감기를 가진 방사성 동위 원소이다.
하프늄은 여러 핵 이성질체를 갖는다. 178m2Hf는 31년의 긴 반감기를 가지는 핵 이성질체로, 하프늄 동위 원소 중에서는 174Hf 다음으로 긴 반감기를 갖는다. 이 동위 원소는 2.446 MeV의 높은 여기 에너지를 방출하는데, 이는 모든 알려진 핵 이성질체 중에서 가장 높은 축에 속한다.[1] 1 그램의 순수한 178m2Hf는 약 1.33 기가줄(GJ)의 에너지를 포함하며, 이는 약 315 kg의 TNT 폭발력과 맞먹는다. 178m2Hf에서 방출되는 에너지는 대부분 감마선의 형태로 방출되지만, 일부는 X선으로 방출되기도 한다.
이러한 특징 때문에 178m2Hf는 고에너지 밀도 물질(HEDM)의 일종으로, 에너지 저장 장치 등에 활용될 가능성이 연구되기도 한다. 그러나 아직까지 실용적인 응용 사례는 보고되지 않았다.
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논문
Search for α decay of naturally occurring Hf-nuclides using a Cs2HfCl6 scintillator
[2]
논문
Tungsten Isotopes in Planets
2017-08
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primordial radionuclide
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Theorized to also undergo β+β+ decay to '''174Yb'''
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Used in lutetium-hafnium dating
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Believed to undergo α decay to '''172Yb'''
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Believed to undergo α decay to '''173Yb'''
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Believed to undergo α decay to '''174Yb'''
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Believed to undergo α decay to 175Yb
[10]
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Believed to undergo α decay to '''176Yb'''
[11]
논문
Production and discovery of neutron-rich isotopes by fragmentation of 198Pt
2023
[12]
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안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표기, 우주의 나이보다 반감기가 긴 동위 원소의 반감기는 굵은 흘림체로 표기
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약어: ε: [[전자 포획]] IT: [[이성질핵 전이]]
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안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표기.
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태양계 초창기부터 존재해 왔었던 방사성 핵자.
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루테튬-하프늄 방사성 연대 측정에 이용.
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α 붕괴를 통해 '''172Yb'''으로 붕괴할 수 있다.
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α 붕괴를 통해 '''173Yb'''으로 붕괴할 수 있다.
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α 붕괴를 통해 '''174Yb'''으로 붕괴할 수 있다.
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α 붕괴를 통해 175Yb으로 붕괴할 수 있다.
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α 붕괴를 통해 '''176Yb'''으로 붕괴할 수 있다.
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'''186W'''의 α 붕괴 후의 생성물로써 자연계에 존재할 수 있다고 믿고 있다.(하지만 현재 '''186W'''은 안정 동위 원소에 포함되어 있으므로 예상과 다르게 틀릴 수도 있다.)'''
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