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납 동위 원소

(납-208에서 넘어옴)

자연계에 존재하는 납 동위 원소는 9종이 있다. 이중 4종이 안정 동위 원소이다. 204Pb와 208Pb는 알파 붕괴를 통해 수은의 안정 동위 원소로 붕괴될 것으로 예상되나, 아직 붕괴되는 모습은 관찰되지 않았다. 이 둘은 어쩌면 안정 동위 원소들처럼 붕괴하지 않을 수도 있다.

204Pb는 태양계 초기부터 그대로 존재해왔던 동위 원소이다. 이는 204Pb가 우라늄이나 토륨 등 무거운 방사성 원소의 붕괴로부터 생성된 것이 아닌 처음부터 그대로 존재해 온 원소라는 것을 뜻한다. 206Pb는 붕괴 계열 중 우라늄 계열이며, 207Pb은 악티늄 시리즈, 208Pb은 토륨 계열의 최종 붕괴 생성물이다.

인공적으로 만들어진 납 동위 원소는 178Pb부터 215Pb까지 있다. 이들 중 205Pb은 반감기가 1530만년으로 태양계 초기에는 존재했었지만, 현재는 자연계에는 존재하지 않으며 205Tl으로 붕괴한다. 209Pb는 223Ra의 뭉치 붕괴의 생성물이며 자연계에 극미량 존재한다. 핵자 수 210, 211, 212, 214는 붕괴 사슬의 중간 동위 원소로써 자연계에 미량 존재한다.

납은 자연계에 존재하는 안정 원소들 중 가장 무거운 원소이다. (납보다 무거운 비스무트도 반감기가 매우 길어 안정 원소로 취급한다.)

표

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핵종
기호 		과거 명칭 Z(p) N(n)  
동위 원소 질량 (u)
  		반감기 붕괴
방식[1][n 1] 		붕괴
생성물[n 2] 		핵
스핀 		전형적
동위 원소
구성비
(몰 분율) 		자연적
구성비
변동 범위
(몰 분율)
들뜬 에너지
178Pb 82 96 178.003830(26) 0.23(15) ms 0+
179Pb 82 97 179.00215(21)# 3# ms 5/2-#
180Pb 82 98 179.997918(22) 4.5(11) ms 0+
181Pb 82 99 180.99662(10) 45(20) ms α (98%) 177Hg 5/2-#
β+ (2%) 181Tl
182Pb 82 100 181.992672(15) 60(40) ms
[55(+40-35) ms] 		α (98%) 178Hg 0+
β+ (2%) 182Tl
183Pb 82 101 182.99187(3) 535(30) ms α (94%) 179Hg (3/2-)
β+ (6%) 183Tl
183mPb 94(8) keV 415(20) ms α 179Hg (13/2+)
β+ (드묾) 183Tl
184Pb 82 102 183.988142(15) 490(25) ms α 180Hg 0+
β+ (드묾) 184Tl
185Pb 82 103 184.987610(17) 6.3(4) s α 181Hg 3/2-
β+ (드묾) 185Tl
185mPb 60(40)# keV 4.07(15) s α 181Hg 13/2+
β+ (드묾) 185Tl
186Pb 82 104 185.984239(12) 4.82(3) s α (56%) 182Hg 0+
β+ (44%) 186Tl
187Pb 82 105 186.983918(9) 15.2(3) s β+ 187Tl (3/2-)
α 183Hg
187mPb 11(11) keV 18.3(3) s β+ (98%) 187Tl (13/2+)
α (2%) 183Hg
188Pb 82 106 187.980874(11) 25.5(1) s β+ (91.5%) 188Tl 0+
α (8.5%) 184Hg
188m1Pb 2578.2(7) keV 830(210) ns (8-)
188m2Pb 2800(50) keV 797(21) ns
189Pb 82 107 188.98081(4) 51(3) s β+ 189Tl (3/2-)
189mPb 40(30)# keV 1# min β+ (99.6%) 189Tl (13/2+)
α (0.4%) 185Hg
190Pb 82 108 189.978082(13) 71(1) s β+ (99.1%) 190Tl 0+
α (0.9%) 186Hg
190m1Pb 2614.8(8) keV 150 ns (10)+
190m2Pb 2618(20) keV 25 µs (12+)
190m3Pb 2658.2(8) keV 7.2(6) µs (11)-
191Pb 82 109 190.97827(4) 1.33(8) min β+ (99.987%) 191Tl (3/2-)
α (0.013%) 187Hg
191mPb 20(50) keV 2.18(8) min β+ (99.98%) 191Tl 13/2(+)
α (0.02%) 187Hg
192Pb 82 110 191.975785(14) 3.5(1) min β+ (99.99%) 192Tl 0+
α (0.0061%) 188Hg
192m1Pb 2581.1(1) keV 164(7) ns (10)+
192m2Pb 2625.1(11) keV 1.1(5) µs (12+)
192m3Pb 2743.5(4) keV 756(21) ns (11)-
193Pb 82 111 192.97617(5) 5# min β+ 193Tl (3/2-)
193m1Pb 130(80)# keV 5.8(2) min β+ 193Tl 13/2(+)
193m2Pb 2612.5(5)+X keV 135(+25-15) ns (33/2+)
194Pb 82 112 193.974012(19) 12.0(5) min β+ (100%) 194Tl 0+
α (7.3×10−6%) 190Hg
195Pb 82 113 194.974542(25) ~15 min β+ 195Tl 3/2#-
195m1Pb 202.9(7) keV 15.0(12) min β+ 195Tl 13/2+
195m2Pb 1759.0(7) keV 10.0(7) µs 21/2-
196Pb 82 114 195.972774(15) 37(3) min β+ 196Tl 0+
α (3×10−5%) 192Hg
196m1Pb 1049.20(9) keV <100 ns 2+
196m2Pb 1738.27(12) keV <1 µs 4+
196m3Pb 1797.51(14) keV 140(14) ns 5-
196m4Pb 2693.5(5) keV 270(4) ns (12+)
197Pb 82 115 196.973431(6) 8.1(17) min β+ 197Tl 3/2-
197m1Pb 319.31(11) keV 42.9(9) min β+ (81%) 197Tl 13/2+
IT (19%) 197Pb
α (3×10−4%) 193Hg
197m2Pb 1914.10(25) keV 1.15(20) µs 21/2-
198Pb 82 116 197.972034(16) 2.4(1) h β+ 198Tl 0+
198m1Pb 2141.4(4) keV 4.19(10) µs (7)-
198m2Pb 2231.4(5) keV 137(10) ns (9)-
198m3Pb 2820.5(7) keV 212(4) ns (12)+
199Pb 82 117 198.972917(28) 90(10) min β+ 199Tl 3/2-
199m1Pb 429.5(27) keV 12.2(3) min IT (93%) 199Pb (13/2+)
β+ (7%) 199Tl
199m2Pb 2563.8(27) keV 10.1(2) µs (29/2-)
200Pb 82 118 199.971827(12) 21.5(4) h β+ 200Tl 0+
201Pb 82 119 200.972885(24) 9.33(3) h ε (99%) 201Pb 5/2-
β+ (1%) 201Tl
201m1Pb 629.14(17) keV 61(2) s 13/2+
201m2Pb 2718.5+X keV 508(5) ns (29/2-)
202Pb 82 120 201.972159(9) 52.5(28)×103 a ε (99%) 202Tl 0+
α (1%) 198Hg
202m1Pb 2169.83(7) keV 3.53(1) h IT (90.5%) 202Pb 9-
ε (9.5%) 202Tl
202m2Pb 4142.9(11) keV 110(5) ns (16+)
202m3Pb 5345.9(13) keV 107(5) ns (19-)
203Pb 82 121 202.973391(7) 51.873(9) h ε 203Tl 5/2-
203m1Pb 825.20(9) keV 6.21(8) s IT 203Pb 13/2+
203m2Pb 2949.47(22) keV 480(7) ms 29/2-
203m3Pb 2923.4+X keV 122(4) ns (25/2-)
204Pb[n 3] 82 122 203.9730436(13) 관측상 안정[n 4] 0+ 0.014(1) 0.0104-0.0165
204m1Pb 1274.00(4) keV 265(10) ns 4+
204m2Pb 2185.79(5) keV 67.2(3) min 9-
204m3Pb 2264.33(4) keV 0.45(+10-3) µs 7-
205Pb 82 123 204.9744818(13) 15.3(7)×106 a ε 205Tl 5/2-
205m1Pb 2.329(7) keV 24.2(4) µs 1/2-
205m2Pb 1013.839(13) keV 5.55(2) ms 13/2+
205m3Pb 3195.7(5) keV 217(5) ns 25/2-
206Pb[n 3][n 5] 라듐 G 82 124 205.9744653(13) 관측상 안정[n 6] 0+ 0.241(1) 0.2084-0.2748
206m1Pb 2200.14(4) keV 125(2) µs 7-
206m2Pb 4027.3(7) keV 202(3) ns 12+
207Pb[n 3][n 7] 악티늄 D 82 125 206.9758969(13) 관측상 안정[n 8] 1/2- 0.221(1) 0.1762-0.2365
207mPb 1633.368(5) keV 806(6) ms IT 207Pb 13/2+
208Pb[n 9] 토륨 D 82 126 207.9766521(13) 관측상 안정[n 10] 0+ 0.524(1) 0.5128-0.5621
208mPb 4895(2) keV 500(10) ns 10+
209Pb 82 127 208.9810901(19) 3.253(14) h β- 209Bi 9/2+ 미량[n 11]
210Pb 라듐 D
방사성 납 		82 128 209.9841885(16) 22.20(22) a β- (100%) 210Bi 0+ 미량[n 12]
α (1.9×10−6%) 206Hg
210mPb 1278(5) keV 201(17) ns 8+
211Pb 악티늄 B 82 129 210.9887370(29) 36.1(2) min β- 211Bi 9/2+ 미량[n 13]
212Pb 토륨 B 82 130 211.9918975(24) 10.64(1) h β- 212Bi 0+ 미량[n 14]
212mPb 1335(10) keV 5(1) µs (8+)
213Pb 82 131 212.996581(8) 10.2(3) min β- 213Bi (9/2+)
214Pb 라듐 B 82 132 213.9998054(26) 26.8(9) min β- 214Bi 0+ 미량[n 12]
215Pb 82 133 215.00481(44)# 36(1) s 5/2+#

참고

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  1. ↑ 약자:
    ε: 전자 포획
    IT: 이성질핵 전이
  2. ↑ 굵은 글꼴은 안정 동위 원소, 굵은 기울임꼴은 감기가 우주의 나이보다 긴 동위 원소(거의 안정적)
  3. ↑ 가 나 다 방사성 연대 측정에 사용된다.
  4. ↑ 1.4×1035년 이상의 반감기를 거쳐 알파 붕괴하여 200Hg로 붕괴할 것으로 추정된다.
  5. ↑ 우라늄 계열의 최종 붕괴 생성물이다.
  6. ↑ 알파 붕괴를 통해 202Hg로 붕괴할 것으로 추정된다.
  7. ↑ 악티늄 계열의 최종 붕괴 생성물이다.
  8. ↑ 알파 붕괴를 통해 203Hg으로 붕괴할 것으로 추정된다.
  9. ↑ 토륨 계열의 최종 붕괴 생성물이다.
  10. ↑ 현재까지 관측상 안정한 핵종 중 가장 무거운 핵종이며, 2×10189년 이상의 반감기를 거쳐 알파 붕괴를 통해 204Hg로 붕괴할 것으로 추정된다.
  11. ↑ 235U의 붕괴 계열에서 일어나는 223Ra의 뭉치 붕괴 결과물이다.
  12. ↑ 가 나 238U의 중간 붕괴 생성물이다.
  13. ↑ 235U의 중간 붕괴 생성물이다.
  14. ↑ 232Th의 중간 붕괴 생성물이다.

각주

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  1. ↑ “Universal Nuclide Chart”. Nucleonica. 2013년 8월 28일에 확인함. 
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