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프로메튬 동위 원소
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2. 프로메튬 동위 원소 목록
프로메튬은 원자번호 61번의 원소로, 안정 동위 원소가 존재하지 않는다. 인공적으로 만들어진 동위 원소들만이 존재하며, 126 Pm부터 163 Pm까지 총 38개의 동위 원소가 알려져 있다. [7] [8]
프로메튬 동위 원소 표 핵종 Z(p) N(n) 동위 원소 질량 (u) 반감기 붕괴 방식 [7] [8] 붕괴 생성 동위 원소 [9] 핵 스핀 126 Pm61 65 125.95752(54)# 0.5# s 127 Pm61 66 126.95163(64)# 1# s 5/2+# 128 Pm61 67 127.94842(43)# 1.0(3) s β+ 128 Nd6+# p 127 Nd129 Pm61 68 128.94316(43)# 3# s [>200 ns] β+ 129 Nd5/2+# 130 Pm61 69 129.94045(32)# 2.6(2) s β+ 130 Nd(5+,6+,4+) β+ , p (드묾) 129 Pr131 Pm61 70 130.93587(21)# 6.3(8) s β+ , p 130 Pr5/2+# β+ 131 Nd132 Pm61 71 131.93375(21)# 6.2(6) s β+ 132 Nd(3+) β+ , p (5×10−5 %) 131 Pr133 Pm61 72 132.92978(5) 15(3) s β+ 133 Nd(3/2+) 133m Pm130.4(10) keV 10# s β+ 133 Nd(11/2-) IT 133 Pm134 Pm61 73 133.92835(6) 22(1) s β+ 134 Nd(5+) 134m Pm0(100)# keV ~5 s IT 134 Pm(2+) 135 Pm61 74 134.92488(6) 49(3) s β+ 135 Nd(5/2+,3/2+) 135m Pm50(100)# keV 40(3) s β+ 135 Nd(11/2-) 136 Pm61 75 135.92357(8) 107(6) s β+ 136 Nd(5-) 136m Pm130(120) keV 47(2) s β+ 136 Nd(2+) 137 Pm61 76 136.920479(14) 2# min β+ 137 Nd5/2+# 137m Pm150(50) keV 2.4(1) min β+ 137 Nd11/2- 138 Pm61 77 137.919548(30) 10(2) s β+ 138 Nd1+# 138m Pm30(30) keV 3.24(5) min β+ 138 Nd5-# 139 Pm61 78 138.916804(14) 4.15(5) min β+ 139 Nd(5/2)+ 139m Pm188.7(3) keV 180(20) ms IT (99.83%) 139 Pm(11/2)- β+ (0.17%) 139 Nd140 Pm61 79 139.91604(4) 9.2(2) s β+ 140 Nd1+ 140m Pm420(40) keV 5.95(5) min β+ 140 Nd8- 141 Pm61 80 140.913555(15) 20.90(5) min β+ 141 Nd5/2+ 141m1 Pm628.40(10) keV 630(20) ns 11/2- 141m2 Pm2530.9(5) keV >2 µs 142 Pm61 81 141.912874(27) 40.5(5) s β+ 142 Nd1+ 142m Pm883.17(16) keV 2.0(2) ms IT 142 Pm(8)- 143 Pm61 82 142.910933(4) 265(7) d β+ 143 Nd5/2+ 144 Pm61 83 143.912591(3) 363(14) d β+ ' 144 Nd' 5- 144m1 Pm840.90(5) keV 780(200) ns (9)+ 144m2 Pm8595.8(22) keV ~2.7 µs (27+) 145 Pm61 84 144.912749(3) 17.7(4) a ε 145 Nd5/2+ α (2.8×10−7 %)141 Pr146 Pm61 85 145.914696(5) 5.53(5) a ε (66%) 146 Nd3- β- (34%) 146 Sm147 Pm [10]61 86 146.9151385(26) 2.6234(2) a β- ' 147 Sm' 7/2+ 148 Pm61 87 147.917475(7) 5.368(2) d β- ' 148 Sm' 1- 148m Pm137.9(3) keV 41.29(11) d β- (95%) ' 148 Sm' 5-,6- IT (5%) 148 Pm149 Pm [10]61 88 148.918334(4) 53.08(5) h β- 149 Sm7/2+ 149m Pm240.214(7) keV 35(3) µs 11/2- 150 Pm61 89 149.920984(22) 2.68(2) h β- 150 Sm(1-) 151 Pm [10]61 90 150.921207(6) 28.40(4) h β- 151 Sm5/2+ 152 Pm61 91 151.923497(28) 4.12(8) min β- 152 Sm1+ 152m1 Pm140(90) keV 7.52(8) min 4- 152m2 Pm250(150)# keV 13.8(2) min (8) 153 Pm61 92 152.924117(12) 5.25(2) min β- 153 Sm5/2- 154 Pm61 93 153.92646(5) 1.73(10) min β- 154 Sm(0,1) 154m Pm120(120) keV 2.68(7) min β- 154 Sm(3,4) 155 Pm61 94 154.92810(3) 41.5(2) s β- 155 Sm(5/2-) 156 Pm61 95 155.93106(4) 26.70(10) s β- 156 Sm4- 157 Pm61 96 156.93304(12) 10.56(10) s β- 157 Sm(5/2-) 158 Pm61 97 157.93656(14) 4.8(5) s β- 158 Sm159 Pm61 98 158.93897(21)# 1.47(15) s β- 159 Sm5/2-# 160 Pm61 99 159.94299(32)# 2# s β- 160 Sm161 Pm61 100 160.94586(54)# 700# ms β- 161 Sm5/2-# 162 Pm61 101 161.95029(75)# 500# ms β- 162 Sm163 Pm61 102 162.95368(86)# 200# ms β- 163 Sm5/2-#
2. 1. 주요 동위 원소
프로메튬은 원자번호 61번의 원소로, 안정 동위 원소가 존재하지 않는다. 인공적으로 만들어진 동위 원소들만이 존재하며, 126 Pm부터 163 Pm까지 총 38개의 동위 원소가 알려져 있다. [7] [8]핵종 Z(p) N(n) 동위 원소 질량 (u) 반감기 붕괴 방식 붕괴 생성 동위 원소 핵 스핀 126 Pm61 65 125.95752(54)# 0.5# s 127 Pm61 66 126.95163(64)# 1# s 5/2+# 128 Pm61 67 127.94842(43)# 1.0(3) s β+ 128 Nd6+# p 127 Nd129 Pm61 68 128.94316(43)# 3# s [>200 ns] β+ 129 Nd5/2+# 130 Pm61 69 129.94045(32)# 2.6(2) s β+ 130 Nd(5+,6+,4+) β+ , p (드묾) 129 Pr131 Pm61 70 130.93587(21)# 6.3(8) s β+ , p 130 Pr5/2+# β+ 131 Nd132 Pm61 71 131.93375(21)# 6.2(6) s β+ 132 Nd(3+) β+ , p (5×10−5 %) 131 Pr133 Pm61 72 132.92978(5) 15(3) s β+ 133 Nd(3/2+) 133m Pm130.4(10) keV 10# s β+ 133 Nd(11/2-) IT 133 Pm134 Pm61 73 133.92835(6) 22(1) s β+ 134 Nd(5+) 134m Pm0(100)# keV ~5 s IT 134 Pm(2+) 135 Pm61 74 134.92488(6) 49(3) s β+ 135 Nd(5/2+,3/2+) 135m Pm50(100)# keV 40(3) s β+ 135 Nd(11/2-) 136 Pm61 75 135.92357(8) 107(6) s β+ 136 Nd(5-) 136m Pm130(120) keV 47(2) s β+ 136 Nd(2+) 137 Pm61 76 136.920479(14) 2# min β+ 137 Nd5/2+# 137m Pm150(50) keV 2.4(1) min β+ 137 Nd11/2- 138 Pm61 77 137.919548(30) 10(2) s β+ 138 Nd1+# 138m Pm30(30) keV 3.24(5) min β+ 138 Nd5-# 139 Pm61 78 138.916804(14) 4.15(5) min β+ 139 Nd(5/2)+ 139m Pm188.7(3) keV 180(20) ms IT (99.83%) 139 Pm(11/2)- β+ (0.17%) 139 Nd140 Pm61 79 139.91604(4) 9.2(2) s β+ 140 Nd1+ 140m Pm420(40) keV 5.95(5) min β+ 140 Nd8- 141 Pm61 80 140.913555(15) 20.90(5) min β+ 141 Nd5/2+ 141m1 Pm628.40(10) keV 630(20) ns 11/2- 141m2 Pm2530.9(5) keV >2 µs 142 Pm61 81 141.912874(27) 40.5(5) s β+ 142 Nd1+ 142m Pm883.17(16) keV 2.0(2) ms IT 142 Pm(8)- 143 Pm61 82 142.910933(4) 265(7) d β+ 143 Nd5/2+ 144 Pm61 83 143.912591(3) 363(14) d β+ ' 144 Nd' 5- 144m1 Pm840.90(5) keV 780(200) ns (9)+ 144m2 Pm8595.8(22) keV ~2.7 µs (27+) 145 Pm61 84 144.912749(3) 17.7(4) a ε 145 Nd5/2+ α (2.8×10−7 %)141 Pr146 Pm61 85 145.914696(5) 5.53(5) a ε (66%) 146 Nd3- β- (34%) 146 Sm147 Pm [10]61 86 146.9151385(26) 2.6234(2) a β- ' 147 Sm' 7/2+ 148 Pm61 87 147.917475(7) 5.368(2) d β- ' 148 Sm' 1- 148m Pm137.9(3) keV 41.29(11) d β- (95%) ' 148 Sm' 5-,6- IT (5%) 148 Pm149 Pm [10]61 88 148.918334(4) 53.08(5) h β- 149 Sm7/2+ 149m Pm240.214(7) keV 35(3) µs 11/2- 150 Pm61 89 149.920984(22) 2.68(2) h β- 150 Sm(1-) 151 Pm [10]61 90 150.921207(6) 28.40(4) h β- 151 Sm5/2+ 152 Pm61 91 151.923497(28) 4.12(8) min β- 152 Sm1+ 152m1 Pm140(90) keV 7.52(8) min 4- 152m2 Pm250(150)# keV 13.8(2) min (8) 153 Pm61 92 152.924117(12) 5.25(2) min β- 153 Sm5/2- 154 Pm61 93 153.92646(5) 1.73(10) min β- 154 Sm(0,1) 154m Pm120(120) keV 2.68(7) min β- 154 Sm(3,4) 155 Pm61 94 154.92810(3) 41.5(2) s β- 155 Sm(5/2-) 156 Pm61 95 155.93106(4) 26.70(10) s β- 156 Sm4- 157 Pm61 96 156.93304(12) 10.56(10) s β- 157 Sm(5/2-) 158 Pm61 97 157.93656(14) 4.8(5) s β- 158 Sm 159 Pm61 98 158.93897(21)# 1.47(15) s β- 159 Sm5/2-# 160 Pm61 99 159.94299(32)# 2# s β- 160 Sm 161 Pm61 100 160.94586(54)# 700# ms β- 161 Sm5/2-# 162 Pm61 101 161.95029(75)# 500# ms β- 162 Sm 163 Pm61 102 162.95368(86)# 200# ms β- 163 Sm5/2-#
2. 2. 프로메튬 동위 원소 표
수Z(p ) N(n ) 동위 원소 질량 (u) 반감기 붕괴 방식 [7] [8] 붕괴 생성 동위 원소 [9] 핵 스핀 들뜬 에너지 126 Pm61 65 125.95752(54)# 0.5# s 127 Pm61 66 126.95163(64)# 1# s 5/2+# 128 Pm61 67 127.94842(43)# 1.0(3) s β+ 128 Nd6+# p 127 Nd129 Pm61 68 128.94316(43)# 3# s [>200 ns] β+ 129 Nd5/2+# 130 Pm61 69 129.94045(32)# 2.6(2) s β+ 130 Nd(5+,6+,4+) β+ , p (드묾) 129 Pr131 Pm61 70 130.93587(21)# 6.3(8) s β+ , p 130 Pr5/2+# β+ 131 Nd132 Pm61 71 131.93375(21)# 6.2(6) s β+ 132 Nd(3+) β+ , p (5×10−5 %) 131 Pr133 Pm61 72 132.92978(5) 15(3) s β+ 133 Nd(3/2+) 133m Pm130.4(10) keV 10# s β+ 133 Nd(11/2-) IT 133 Pm134 Pm61 73 133.92835(6) 22(1) s β+ 134 Nd(5+) 134m Pm0(100)# keV ~5 s IT 134 Pm(2+) 135 Pm61 74 134.92488(6) 49(3) s β+ 135 Nd(5/2+,3/2+) 135m Pm50(100)# keV 40(3) s β+ 135 Nd(11/2-) 136 Pm61 75 135.92357(8) 107(6) s β+ 136 Nd(5-) 136m Pm130(120) keV 47(2) s β+ 136 Nd(2+) 137 Pm61 76 136.920479(14) 2# min β+ 137 Nd5/2+# 137m Pm150(50) keV 2.4(1) min β+ 137 Nd11/2- 138 Pm61 77 137.919548(30) 10(2) s β+ 138 Nd1+# 138m Pm30(30) keV 3.24(5) min β+ 138 Nd5-# 139 Pm61 78 138.916804(14) 4.15(5) min β+ 139 Nd(5/2)+ 139m Pm188.7(3) keV 180(20) ms IT (99.83%) 139 Pm(11/2)- β+ (0.17%) 139 Nd140 Pm61 79 139.91604(4) 9.2(2) s β+ 140 Nd1+ 140m Pm420(40) keV 5.95(5) min β+ 140 Nd8- 141 Pm61 80 140.913555(15) 20.90(5) min β+ 141 Nd5/2+ 141m1 Pm628.40(10) keV 630(20) ns 11/2- 141m2 Pm2530.9(5) keV >2 µs 142 Pm61 81 141.912874(27) 40.5(5) s β+ 142 Nd1+ 142m Pm883.17(16) keV 2.0(2) ms IT 142 Pm(8)- 143 Pm61 82 142.910933(4) 265(7) d β+ 143 Nd5/2+ 144 Pm61 83 143.912591(3) 363(14) d β+ ' 144 Nd' 5- 144m1 Pm840.90(5) keV 780(200) ns (9)+ 144m2 Pm8595.8(22) keV ~2.7 µs (27+) 145 Pm61 84 144.912749(3) 17.7(4) a ε 145 Nd5/2+ α (2.8×10−7 %)141 Pr146 Pm61 85 145.914696(5) 5.53(5) a ε (66%) 146 Nd3- β- (34%) 146 Sm147 Pm [10]61 86 146.9151385(26) 2.6234(2) a β- ' 147 Sm' 7/2+ 148 Pm61 87 147.917475(7) 5.368(2) d β- ' 148 Sm' 1- 148m Pm137.9(3) keV 41.29(11) d β- (95%) ' 148 Sm' 5-,6- IT (5%) 148 Pm149 Pm [10]61 88 148.918334(4) 53.08(5) h β- 149 Sm7/2+ 149m Pm240.214(7) keV 35(3) µs 11/2- 150 Pm61 89 149.920984(22) 2.68(2) h β- 150 Sm(1-) 151 Pm [10]61 90 150.921207(6) 28.40(4) h β- 151 Sm5/2+ 152 Pm61 91 151.923497(28) 4.12(8) min β- 152 Sm1+ 152m1 Pm140(90) keV 7.52(8) min 4- 152m2 Pm250(150)# keV 13.8(2) min (8) 153 Pm61 92 152.924117(12) 5.25(2) min β- 153 Sm5/2- 154 Pm61 93 153.92646(5) 1.73(10) min β- 154 Sm(0,1) 154m Pm120(120) keV 2.68(7) min β- 154 Sm(3,4) 155 Pm61 94 154.92810(3) 41.5(2) s β- 155 Sm(5/2-) 156 Pm61 95 155.93106(4) 26.70(10) s β- 156 Sm4- 157 Pm61 96 156.93304(12) 10.56(10) s β- 157 Sm(5/2-) 158 Pm61 97 157.93656(14) 4.8(5) s β- 158 Sm 159 Pm61 98 158.93897(21)# 1.47(15) s β- 159 Sm5/2-# 160 Pm61 99 159.94299(32)# 2# s β- 160 Sm 161 Pm61 100 160.94586(54)# 700# ms β- 161 Sm5/2-# 162 Pm61 101 161.95029(75)# 500# ms β- 162 Sm 163 Pm61 102 162.95368(86)# 200# ms β- 163 Sm5/2-#
3. 프로메튬 동위 원소의 안정성
프로메튬은 최초 82개 원소 중 안정한 동위 원소가 없는 두 원소 중 하나이다. 이는 액체 방울 모형에서 드물게 나타나는 현상이다. 즉, 프로메튬은 어떤 질량수 에 대해서도 베타 붕괴 안정 동위 원소를 갖지 않는데, 이는 프로메튬 동위 원소가 각각 양전자 방출 또는 베타 붕괴 를 겪어 핵자당 결합 에너지가 더 높은 네오디뮴 또는 사마륨 동위 원소를 형성하는 것이 에너지적으로 유리하기 때문이다. 이러한 현상이 일어나는 또 다른 원소는 테크네튬 이다.
4. 프로메튬-147 (147 Pm)
프로메튬-147은 반감기가 2.62년이며, 핵분열 생성물로 원자로 에서 네오디뮴-147의 베타 붕괴 를 통해 생성된다. [5] 142 Nd, 143 Nd, 144 Nd, 145 Nd, 146 Nd, 148 Nd, 그리고 150 Nd는 모두 베타 붕괴에 대해 안정하므로, 해당 질량의 프로메튬 동위 원소는 베타 붕괴로 생성될 수 없으며, 따라서 상당한 양의 핵분열 생성물이 아니다. [5] 149 Pm과 151 Pm은 반감기가 각각 53.08시간과 28.40시간에 불과하므로, 수개월 또는 수년 동안 냉각된 사용후 핵연료에서는 발견되지 않는다. [5] 프로메튬-147은 주로 우라늄-238 의 자연 핵분열에서, 그리고 드물게 유로퓸-151의 알파 붕괴 에서 자연적으로 발견된다. [5] 프로메튬-147은 베타 입자 원 및 방사성 동위원소 열전 발전기(RTG) 연료로 사용되며, 전력 밀도는 그램당 약 2와트이다. [6] 형광체와 혼합하여 아폴로 달 착륙선 의 전기 스위치 팁을 조명하는 데 사용되었으며, 달 탐사 로버의 제어판에 도색되었다. [6]
참조
[1]
문서
Order of ground state and isomer is uncertain.
[2]
문서
Fission product
[3]
문서
Spontaneous fission product of Thorium-232, Uranium-235, Uranium-238 and alpha decay daughter of primordial 151Eu
[4]
논문
Measuring the β-decay properties of neutron-rich exotic Pm, Sm, Eu, and Gd isotopes to constrain the nucleosynthesis yields in the rare-earth region
2022
[5]
논문
Search for α decay of natural Europium
[6]
웹사이트
Apollo Experience Report - Protection Against Radiation
http://www.hq.nasa.g[...]
NASA
2011-12-09
[7]
URL
http://www.nucleonic[...]
[8]
문서
약어:ε: 전자 포획IT: 이성질핵 전이
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안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표기, 우주의 나이보다 반감기가 긴 동위 원소는 굵은 흘림체로 표기
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핵분열 생성물
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