리튬 동위 원소

리튬은 자연에서 ⁶Li(존재 비율 7.6%)과 ⁷Li(존재 비율 92.4%)의 두 가지 안정 동위 원소로 구성되어 있으며 원자량 3에서 12 사이에 8개의 방사성 동위 원소와 2개의 이성질핵이 존재한다. 이들 중 비교적 안정한 것은 ⁸Li(반감기 838밀리초), ⁹Li(반감기 178밀리초), ¹¹Li(반감기 8.6밀리초) 등이다. 나머지 리튬 동위 원소들은 모두 반감기가 10나노초 미만이다. 현재까지 ³Li의 반감기는 알려져 있지 않다.

⁶Li과 ⁷Li은 원시 핵종으로, 빅뱅 핵합성의 결과물로 생겨났으며, 원시 핵종 중에서의 존재 비율은 각각 10⁻¹³과 10⁻⁹ 정도이다. ⁶Li은 일부 별에서 핵융합 결과물로 생성되기도 한다.

리튬의 표준 원자량은 6.941(2) u이나, 지역의 지리학적 역사에 따라 존재 비율에 차이가 있다.

동위 원소

다음은 리튬 동위 원소의 목록이다.

리튬-4

리튬-4는 양성자 3개와 중성자 1개로 구성된 리튬의 동위 원소로, 반감기가 9.1×10^-23초로 리튬 동위 원소 중 가장 짧다. 양성자 방출을 통해 붕괴하여 헬륨-3을 생성한다. 일부 핵융합 반응에서 생성될 수 있다.

리튬-6

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리튬-6은 리튬의 안정적인 동위 원소이다. 전체 리튬 중에서 약 7.5% 정도를 차지한다. 중성자를 쬐면 삼중수소를 방출하므로 핵물리학에서 상당히 중요한 동위 원소로 취급된다.

리튬-7

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리튬-7은 전체 리튬 중에서 92.5%를 차지하는 동위 원소이다. 또한 리튬-7과 양성자의 반응은 핵융합 반응의 하나이다.

리튬-8

리튬-8은 리튬의 매우 불안정한 동위 원소이다. 리튬-8과 중수소의 반응은 핵융합 반응의 하나이다.

표

핵종 기호	Z(p)	N(n)	동위 원소 질량 (u)	반감기	붕괴 방식	붕괴 생성물	핵 스핀	자연에서의 동위 원소 구성비 (몰 분율)	자연적 구성비 변동 범위 (몰 분율)
	들뜬 에너지
3Li	3	0	3.030775	<<<1ns(추정)
4Li	3	1	4.02719(23)	91(9)×10-24 s 6.03 MeV	p	3He
5Li	3	2	5.01254(5)	370(30)×10-24 ~1.5 MeV	p	4He	3/2−
6Li	3	3	6.015122795(16)	안정			1+	0.0759(4)	0.07714-0.07225
7Li	3	4	7.01600455(8)	안정			3/2−	0.9241(4)	0.92275-0.92786
8Li	3	5	8.02248736(10)	(9) ms	β−	8Be	2+
9Li	3	6	9.0267895(21)	178.3(4) ms	β−, n (50.8%)	8Be	3/2−
					β− (49.2%)	9Be
10Li	3	7	10.035481(16)	2.0(5)×-21 s 1.2(3) MeV	n	9Li	(1−,2−)
10m1Li	200(40) keV			3.7(15)×-21 s			1+
10m2Li	480(40) keV			1.35(24)×-21 s			2+
11Li	3	8	11.043798(21)	8.75(14) ms	β−, n (84.9%)	10Be	3/2−
					β− (8.07%)	11Be
					β−, 2n (4.1%)	9Be
					β−, 3n (1.9%)	8Be
					β−, 방사성 붕괴 (1.0%)	7He, 4He
					β−, 방사성 붕괴 (0.014%)	8Li, 3H
					β−, 방사성 붕괴 (0.013%)	9Li, 2H
12Li	3	9	12.05378(107)#	<10 ns	n	11Li

같이 보기

• 리튬 문제

각주

내용주