알루미늄-26

3. 존재

알루미늄-26은 주로 초신성 폭발 시 생성되어 성간 물질로 방출된다.^[34] 태양계 초기에는 알루미늄-26이 비교적 풍부하게 존재했으며, 붕괴하면서 방출하는 에너지로 인해 약 46억 년 전 소행성들의 표면이 녹고 행성 분화가 일어나는 데 큰 영향을 미쳤을 것으로 추정된다.^[34] 세레스와 베스타가 대표적인 예시이다.^[35][36][37] 토성의 위성인 이아페투스의 적도 부분이 튀어나온 원인으로도 추정된다.^[38]

케플러의 신성에서는 알루미늄-26의 동위원소체인 일불화알루미늄 분자가 발견되었는데, 이는 외계 방사성 분자의 존재를 처음으로 확실하게 확인시켜준 증거이다.^[10] 알루미늄-26의 붕괴로 인한 1809 keV의 감마선 방출은 은하 중심에서 처음으로 관측된 감마선 방출이었다. 이 관측은 1984년 HEAO-3 위성에 의해 이루어졌다.^[4][5]

H. C. 유리는 초기 태양계의 작은 행성체들이 녹는 현상을 설명하기 위해, 자연적으로 발생하는 장수명 방사성 핵종(⁴⁰K, ²³⁸U, ²³⁵U 및 ²³²Th)만으로는 열원이 충분하지 않다고 지적했다. 그는 새로 생성된 별에서 나오는 단수명 핵종이 열원일 수 있다고 제안하며, ²⁶Al을 가장 가능성이 높은 후보로 제시했다.^[11][12]

1969년에 낙하한 알렌데 운석에는 칼슘-알루미늄이 풍부한 봉입물(CAIs)이 많이 포함되어 있었는데, 이는 매우 내화성이 강한 물질로 고온의 태양 성운에서 응축된 것으로 해석되었다.^{[14][15] 26}Al은 오늘날 태양계 물질에서 매우 낮은 수준으로 존재하며, 차폐되지 않은 물질에 대한 우주선 반응의 결과로만 나타난다. 따라서 초기 태양계에 존재했던 원래의 ²⁶Al은 현재는 멸종되었다.

초기 태양계 물질에서 ²⁶Al의 존재를 확인하려면, 샘플에 ²⁷Al/²⁴Mg의 비율과 상관관계가 있는 ²⁶Mg/²⁴Mg의 명확한 과잉이 포함되어 있어야 한다. 안정적인 ²⁷Al은 멸종된 ²⁶Al의 대용물이 된다. 초기 태양계 샘플에서 5×10⁻⁵의 풍부도 비율(²⁶Al/²⁷Al ~ 5)로 ²⁶Al의 존재에 대한 명확한 증거가 제시되었다.^[17][18]

4. 이용

알루미늄-26은 반감기가 72만 년이며, 안정 동위 원소인 마그네슘-26으로 붕괴한다. 이러한 성질을 이용하여 지구에 떨어진 운석, 해양 퇴적물, 빙하, 암석 속 석영, 망간 단괴 등의 연대를 측정하거나, 베릴륨-10(¹⁰Be)과의 존재 비율을 통해 수십만 년에 걸친 물질 이동을 파악하는데 사용된다.^[33]

4. 1. 연대 측정

4. 2. 감마선 천문학

참조

_[1] 웹사이트 Radioactive Aluminum Sheds Light On Solar System History https://skyandtelesc[...] 2020
_[2] 웹사이트 Nuclide Safety Data Sheet Aluminum-26 http://hpschapters.o[...] www.nchps.org
_[3] 웹사이트 Nuclide Safety Data Sheet Aluminum-26 http://hpschapters.o[...] National Health& Physics Society 2009-04-13
_[4] 논문 HEAO 3 discovery of Al-26 in the interstellar medium
_[5] 논문 Aluminum-26: A nuclide for all seasons
_[6] 논문 Differentiation of planetesimals and the thermal consequences of melt migration
_[7] 논문 On the Composition and Differentiation of Ceres
_[8] 논문 Origin, Internal Structure and Evolution of 4 Vesta
_[9] 논문 How Saturn's Icy Moons Get a (Geologic) Life 2006-01-06
_[10] 논문 Organic molecules, ions, and rare isotopologues in the remnant of the stellar-merger candidate, CK Vulpeculae (Nova 1670)
_[11] 논문 The Cosmic Abundances of Potassium, Uranium, and Thorium and the Heat Balances of the Earth, the Moon, and Mars
_[12] 논문 The Cosmic Abundances of Potassium, Uranium, and Thorium and the Heat Balances of the Earth, the Moon, and Mars
_[13] 논문 Trapped neon in meteorites — II 1969-07-11
_[14] 논문 Condensation in the primitive solar nebula 1972-06
_[15] 논문 A component of primitive nuclear composition in carbonaceous meteorites 1973-11-02
_[16] 논문 The identification of early condensates from the solar nebula 1973
_[17] 논문 Demonstration of ²⁶Mg excess in Allende and evidence for ²⁶ Al 1976
_[18] 논문 Aluminum-26 in the early solar system - Fossil or fuel
_[19] 논문 Evidence from the Semarkona ordinary chondrite for ²⁶Al heating of small planets 1989
_[20] 논문 Evidence for the existence of ¹⁰⁷Pd in the early solar system https://authors.libr[...] 1978-12
_[21] 논문 COMPTEL observations of Galactic ²⁶Al emission 1995
_[22] 논문 Detection of γ-ray lines from interstellar ₆₀Fe by the high resolution spectrometer SPI 2005-03-29
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_[24] 서적 Treatise on Geochemistry, Second Edition 2014
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_[29] 논문 High-Precision Half-Life Measurement for the Superallowed β+ Emitter ²⁶Al(m) http://library2.smu.[...]
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_[37] 저널 Origin, Internal Structure and Evolution of 4 Vesta
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_[39] 저널 Table of Isotopes