바나듐 동위 원소

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1. 개요
2. 바나듐 동위 원소
- 2.1. 바나듐 동위 원소 목록
- 2.2. 핵적 성질
3. 추가 정보
- 3.1. 바나듐과 관련된 기타 정보
참조

1. 개요

바나듐은 자연적으로 두 가지 동위 원소를 가지며, 안정 동위 원소인 ⁵¹V와 방사성 동위 원소인 ⁵⁰V로 구성된다. ⁵¹V는 바나듐의 대부분을 차지하며, ⁵⁰V는 매우 긴 반감기를 가져 사실상 안정하다고 간주된다. 바나듐은 원자 번호 23번 원소로, ⁴⁰V부터 ⁶⁵V까지 다양한 동위 원소가 알려져 있으며, 이 중 ⁵¹V만이 안정하고, ⁵⁰V는 긴 반감기를 가진다. 바나듐 동위 원소는 핵 스핀 값을 가지며, 핵자기공명 분광학에 활용될 수 있다.

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2. 바나듐 동위 원소

바나듐은 자연적으로 존재하는 안정한 동위 원소인 ⁵¹V와 방사성 동위 원소인 ⁵⁰V를 가진다. ⁵⁰V는 1.4조년의 매우 긴 반감기를 가지고 있어 사실상 안정하다고 간주할 수 있다.^[8] ⁵¹V는 전체 바나듐의 99.75%를 차지하며, 나머지 0.25%는 ⁵⁰V가 차지한다.^[1]^[2]

2. 1. 바나듐 동위 원소 목록

바나듐(V)은 원자 번호 23번 원소로, ⁴⁰V부터 ⁶⁵V까지 다양한 동위 원소가 알려져 있다. 이들 중 ⁵¹V만이 안정 동위 원소이며, ⁵⁰V는 매우 긴 반감기(1.4×10¹⁷년)를 가진다. 나머지 동위 원소들은 대부분 짧은 반감기를 가지며, 주로 β⁺ 붕괴를 통해 타이타늄 동위 원소로, β^- 붕괴를 통해 크로뮴 동위 원소로 변환된다. 일부 동위 원소는 중성자 방출을 동반하기도 한다.^[4]^[5]^[6]^[7]

2. 2. 핵적 성질

바나듐 동위 원소는 원자핵 안에 들어있는 양성자의 수는 23개로 같지만 중성자의 수가 달라 핵 스핀과 같은 핵적 성질에서 다양한 값을 가진다. 이러한 핵적 성질은 핵자기공명(NMR) 분광학과 같은 분석 기술에 활용될 수 있다. 다음은 바나듐 동위 원소의 핵 스핀 표이다.

3. 추가 정보

바나듐 동위 원소에 대한 정보는 다음 세 출처에서 주로 얻었다.

질량수: G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot, O. Bersillon의 Ame2003 원자 질량 평가 (''Nuclear Physics'' A729 (2003)에 게재)
동위원소 조성 및 표준 원자 질량:
국제 순수·응용 화학 연합 기술 보고서 "원소의 원자량. 검토 2000" (''Pure Appl. Chem.'' Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003))
원자량 개정 (2005)
반감기, 스핀, 이성질체 데이터:
Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra의 핵 및 붕괴 특성에 대한 Nubase2003 평가 (Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003))
브룩헤이븐 국립 연구소 국립 핵 데이터 센터의 NuDat 2.1 데이터베이스 (2005년 9월 검색)
David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in ''CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition'', 온라인 버전. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

3. 1. 바나듐과 관련된 기타 정보

바나듐 동위 원소에 대한 정보는 주로 다음 세 출처에서 얻었다.

질량수: G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot, O. Bersillon의 Ame2003 원자 질량 평가 (''Nuclear Physics'' A729 (2003)에 게재)
동위원소 조성 및 표준 원자 질량:
국제 순수·응용 화학 연합 기술 보고서 "원소의 원자량. 검토 2000" (''Pure Appl. Chem.'' Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003))
원자량 개정 (2005)
반감기, 스핀, 이성질체 데이터:
Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra의 핵 및 붕괴 특성에 대한 Nubase2003 평가 (Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003))
브룩헤이븐 국립 연구소 국립 핵 데이터 센터의 NuDat 2.1 데이터베이스 (2005년 9월 검색)
David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in ''CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition'', 온라인 버전. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

참조

_[1] 문서 Primordial radionuclide
_[2] 문서 Vanadium-51 nuclear magnetic resonance
_[3] 문서 Order of ground state and isomer is uncertain
_[4] 문서 굵은 글꼴은 반감기가 우주의 나이보다 긴 동위 원소(거의 안정적)
_[5] URL http://www.nucleonic[...]
_[6] 문서 IT: 이성질핵 전이
_[7] 문서 굵은 글꼴은 안정 동위 원소
_[8] 문서 원시 방사성 핵종

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핵종	Z (p)	N (n)	동위 원소 질량 (u)	반감기	붕괴 방식	붕괴 생성물	핵 스핀	대표적 동위 원소 조성비 (몰 분율)	자연적 조성비 변동 범위 (몰 분율)
⁴⁰V	23	17	40.01109(54)#		p	³⁹Ti	2-#
⁴¹V	23	18	40.99978(22)#		p	⁴⁰Ti	7/2-#
⁴²V	23	19	41.99123(21)#	<55 ns	p	⁴¹Ti	2-#
⁴³V	23	20	42.98065(25)#	80# ms	β⁺	⁴³Ti	7/2-#
⁴⁴V	23	21	43.97411(13)	111(7) ms	β⁺ (>99.9%)	⁴⁴Ti	(2+)	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁴⁴V	23	21	43.97411(13)	111(7) ms	α (<.1%)	⁴⁰Sc	(2+)
^44mV	270(100)# keV			150(3) ms	β⁺	⁴⁴Ti	(6+)
⁴⁵V	23	22	44.965776(18)	547(6) ms	β⁺	⁴⁵Ti	7/2-
⁴⁶V	23	23	45.9602005(11)	422.50(11) ms	β⁺	⁴⁶Ti	0+
^46mV	801.46(10) keV			1.02(7) ms	IT	⁴⁶V	3+
⁴⁷V	23	24	46.9549089(9)	32.6(3) min	β⁺	⁴⁷Ti	3/2-
⁴⁸V	23	25	47.9522537(27)	15.9735(25) d	β⁺	⁴⁸Ti	4+
⁴⁹V	23	26	48.9485161(12)	329(3) d	ε	⁴⁹Ti	7/2-
⁵⁰V^[8]	23	27	49.9471585(11)	1.4(4)×10¹⁷ a	β⁺ (83%)	⁵⁰Ti	6+	0.00250(4)	0.002487-0.002502
⁵⁰V^[8]	23	27	49.9471585(11)	1.4(4)×10¹⁷ a	β^- (17%)	⁵⁰Cr	6+	0.00250(4)	0.002487-0.002502
⁵¹V	23	28	50.9439595(11)	안정		⁵¹V	7/2-	0.99750(4)	0.997498-0.997513
⁵²V	23	29	51.9447755(11)	3.743(5) min	β^-	⁵²Cr	3+
⁵³V	23	30	52.944338(3)	1.60(4) min	β^-	⁵³Cr	7/2-
⁵⁴V	23	31	53.946440(16)	49.8(5) s	β^-	⁵⁴Cr	3+
^54mV	108(3) keV			900(500) ns		⁵⁴V	(5+)
⁵⁵V	23	32	54.94723(11)	6.54(15) s	β^-	⁵⁵Cr	(7/2-)#
⁵⁶V	23	33	55.95053(22)	216(4) ms	β^- (>99.9%)	⁵⁶Cr	(1+)	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁵⁶V	23	33	55.95053(22)	216(4) ms	β^-, n	⁵⁵Cr	(1+)
⁵⁷V	23	34	56.95256(25)	0.35(1) s	β^- (>99.9%)	⁵⁷Cr	(3/2-)	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁵⁷V	23	34	56.95256(25)	0.35(1) s	β^-, n (<.1%)	⁵⁶Cr	(3/2-)
⁵⁸V	23	35	57.95683(27)	191(8) ms	β^- (>99.9%)	⁵⁸Cr	3+#	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁵⁸V	23	35	57.95683(27)	191(8) ms	β^-, n (<.1%)	⁵⁷Cr	3+#
⁵⁹V	23	36	58.96021(33)	75(7) ms	β^- (>99.9%)	⁵⁹Cr	7/2-#	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁵⁹V	23	36	58.96021(33)	75(7) ms	β^-, n (<.1%)	⁵⁸Cr	7/2-#
⁶⁰V	23	37	59.96503(51)	122(18) ms	β^- (>99.9%)	⁶⁰Cr	3+#	rowspan=2\|	rowspan=2\|
⁶⁰V	23	37	59.96503(51)	122(18) ms	β^-, n (<.1%)	⁵⁹Cr	3+#
^60m1V	0(150)# keV			40(15) ms		⁶⁰V	1+#
^60m2V	101(1) keV			>400 ns		⁶⁰V
⁶¹V	23	38	60.96848(43)#	47.0(12) ms	β^-	⁶¹Cr	7/2-#
⁶²V	23	39	61.97378(54)#	33.5(20) ms	β^-	⁶²Cr	3+#
⁶³V	23	40	62.97755(64)#	17(3) ms	β^-	⁶³Cr	(7/2-)#
⁶⁴V	23	41	63.98347(75)#	10# ms [>300 ns]
⁶⁵V	23	42	64.98792(86)#	10# ms			5/2-#

핵종	핵 스핀
⁴⁰V	2-#
⁴¹V	7/2-#
⁴²V	2-#
⁴³V	7/2-#
⁴⁴V	(2+)
^44mV	(6+)
⁴⁵V	7/2-
⁴⁶V	0+
^46mV	3+
⁴⁷V	3/2-
⁴⁸V	4+
⁴⁹V	7/2-
⁵⁰V	6+
⁵¹V	7/2-
⁵²V	3+
⁵³V	7/2-
⁵⁴V	3+
^54mV	(5+)
⁵⁵V	(7/2-)#
⁵⁶V	(1+)
⁵⁷V	(3/2-)
⁵⁸V	3+#
⁵⁹V	7/2-#
⁶⁰V	3+#
^60m1V	1+#
^60m2V
⁶¹V	7/2-#
⁶²V	3+#
⁶³V	(7/2-)#
⁶⁴V
⁶⁵V	5/2-#