폴로늄 동위 원소

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폴로늄안정 동위 원소 없이 원자량 186~227 사이에 33가지의 방사성 동위 원소로만 구성되어 있다. 폴로늄 동위 원소 중 가장 안정한 것은 209Po로 반감기는 약 103년이나, 천연 동위 원소 중에서 가장 안정한 것은 210Po으로 반감기는 138.376일이다.

자연에는 극미량 존재하므로 표준 원자량은 정해져 있지 않으나, 폴로늄의 성질과 관련한 연구는 주로 210Po를 통해 이루어졌다[1].

폴로늄-210[편집]

210Po은 반감기 138.376일을 거쳐 알파 붕괴하여 206Pb로 붕괴한다. 이때 폴로늄 1mg이 붕괴하면서 방출하는 알파 입자의 개수는 226Ra 5g이 방출하는 알파 입자의 수와 같다.[2] 이렇게 방출된 알파 입자는 주변의 공기를 들뜨게 하여 이온화시키므로 주변 공기는 푸르게 보인다. 이처럼 알파 입자를 대량으로 방출하므로 인공 위성에 사용하는 소형 전력 공급원으로 사용하기도 한다. 참고로 1g의 210Po은 140와트의 전력을 발생시킨다.[3] 이러한 폴로늄 에너지원은 소련루노호트(Lunokhod programme) 달 탐사 위성이 달의 밤 시간 동안 내부 온도를 유지하도록 하는 용도로 사용되기도 하였다.[4]

또한, 210Po은 독성이 매우 강하여 1mg으로 성인 한 명을 죽일 수 있는데 이는 시안화 수소의 25만 배에 해당하는 독성이다. 2006년에는 전직 FSB 출신의 러시아 요원인 알렉산더 리트비넨코를 암살하는데 쓰이기도 하였으며, 2013년 11월에는 전직 팔레스타인 해방 기구의 초대 수반과 팔레스타인 자치 정부의 의장을 역임한 야세르 아라파트(2004년 11월 11일 사망)의 시신을 부검한 결과, 그의 죽음에도 210Po이 사용된 것으로 추정된다.[5]

[편집]

핵종
기호
과거
명칭
Z(p)[6][7] N(n)[6][7]  
동위 원소 질량 (u)[8]
 
반감기[8][9][10] 붕괴
방식[11][n 1]
붕괴
생성물[n 2]
핵자
스핀[8][9][10]
자연
존재비
(몰 분율)
자연
존재비의
변동 범위
(몰 분율)
들뜬 에너지
188Po 84 104 187.999422(21) 430(180) µs
[0.40(+20-15) ms]
0+
189Po 84 105 188.998481(24) 5(1) ms 3/2-#
190Po 84 106 189.995101(14) 2.46(5) ms α (99.9%) 186Pb 0+
β+ (.1%) 190Bi
191Po 84 107 190.994574(12) 22(1) ms α 187Pb 3/2-#
β+ (드묾) 191Bi
191mPo 130(21) keV 93(3) ms (13/2+)
192Po 84 108 191.991335(13) 32.2(3) ms α (99%) 188Pb 0+
β+ (1%) 192Bi
192mPo 2600(500)# keV ~1 µs 12+#
193Po 84 109 192.99103(4) 420(40) ms
[370(+46-40) ms]
α 189Pb 3/2-#
β+ (드묾) 193Bi
193mPo 100(30)# keV 240(10) ms
[243(+11-10) ms]
α 189Pb (13/2+)
β+ (드묾) 193Bi
194Po 84 110 193.988186(13) 0.392(4) s α 190Pb 0+
β+ (드묾) 194Bi
194mPo 2525(2) keV 15(2) µs (11-)
195Po 84 111 194.98811(4) 4.64(9) s α (75%) 191Pb 3/2-#
β+ (25%) 195Bi
195mPo 110(50) keV 1.92(2) s α (90%) 191Pb 13/2+#
β+ (10%) 195Bi
IT (.01%) 195Po
196Po 84 112 195.985535(14) 5.56(12) s α (94%) 192Pb 0+
β+ (6%) 196Bi
196mPo 2490.5(17) keV 850(90) ns (11-)
197Po 84 113 196.98566(5) 53.6(10) s β+ (54%) 197Bi (3/2-)
α (44%) 193Pb
197mPo 230(80)# keV 25.8(1) s α (84%) 193Pb (13/2+)
β+ (16%) 197Bi
IT (.01%) 197Po
198Po 84 114 197.983389(19) 1.77(3) min α (57%) 194Pb 0+
β+ (43%) 198Bi
198m1Po 2565.92(20) keV 200(20) ns 11-
198m2Po 2691.86(20) keV 750(50) ns 12+
199Po 84 115 198.983666(25) 5.48(16) min β+ (92.5%) 199Bi (3/2-)
α (7.5%) 195Pb
199mPo 312.0(28) keV 4.17(4) min β+ (73.5%) 199Bi 13/2+
α (24%) 195Pb
IT (2.5%) 199Po
200Po 84 116 199.981799(15) 11.5(1) min β+ (88.8%) 200Bi 0+
α (11.1%) 196Pb
201Po 84 117 200.982260(6) 15.3(2) min β+ (98.4%) 201Bi 3/2-
α (1.6%) 197Pb
201mPo 424.1(24) keV 8.9(2) min IT (56%) 201Po 13/2+
EC (41%) 201Bi
α (2.9%) 197Pb
202Po 84 118 201.980758(16) 44.7(5) min β+ (98%) 202Bi 0+
α (2%) 198Pb
202mPo 2626.7(7) keV >200 ns 11-
203Po 84 119 202.981420(28) 36.7(5) min β+ (99.89%) 203Bi 5/2-
α (.11%) 199Pb
203m1Po 641.49(17) keV 45(2) s IT (99.96%) 203Po 13/2+
α (.04%) 199Pb
203m2Po 2158.5(6) keV >200 ns
204Po 84 120 203.980318(12) 3.53(2) h β+ (99.33%) 204Bi 0+
α (.66%) 200Pb
205Po 84 121 204.981203(21) 1.66(2) h β+ (99.96%) 205Bi 5/2-
α (.04%) 201Pb
205m1Po 143.166(17) keV 310(60) ns 1/2-
205m2Po 880.30(4) keV 645 µs 13/2+
205m3Po 1461.21(21) keV 57.4(9) ms IT 205Po 19/2-
205m4Po 3087.2(4) keV 115(10) ns 29/2-
206Po 84 122 205.980481(9) 8.8(1) d β+ (94.55%) 206Bi 0+
α (5.45%) 202Pb
206m1Po 1585.85(11) keV 222(10) ns (8+)#
206m2Po 2262.22(14) keV 1.05(6) µs (9-)#
207Po 84 123 206.981593(7) 5.80(2) h β+ (99.97%) 207Bi 5/2-
α (.021%) 203Pb
207m1Po 68.573(14) keV 205(10) ns 1/2-
207m2Po 1115.073(16) keV 49(4) µs 13/2+
207m3Po 1383.15(6) keV 2.79(8) s IT 207Po 19/2-
208Po 84 124 207.9812457(19) 2.898(2) a α (99.99%) 204Pb 0+
β+ (.00277%) 208Bi
209Po 84 125 208.9824304(20) 102(5) a α (99.52%) 205Pb 1/2-
β+ (.48%) 209Bi
210Po 라듐 F 84 126 209.9828737(13) 138.376(2) d α 206Pb 0+ 미량[n 3]
210mPo 5057.61(4) keV 263(5) ns 16+
211Po 악티늄 C' 84 127 210.9866532(14) 0.516(3) s α 207Pb 9/2+ 미량[n 4]
211m1Po 1462(5) keV 25.2(6) s α (99.98%) 207Pb (25/2+)
IT (.016%) 211Po
211m2Po 2135.7(9) keV 243(21) ns (31/2-)
211m3Po 4873.3(17) keV 2.8(7) µs (43/2+)
212Po 토륨 C' 84 128 211.9888680(13) 299(2) ns α 208Pb 0+ 미량[n 5]
212mPo 2911(12) keV 45.1(6) s α (99.93%) 208Pb (18+)
IT (.07%) 212Po
213Po 84 129 212.992857(3) 3.65(4) µs α 209Pb 9/2+
214Po 라듐 C' 84 130 213.9952014(16) 164.3(20) µs α 210Pb 0+ 미량[n 3]
215Po 악티늄 A 84 131 214.9994200(27) 1.781(4) ms α (99.99%) 211Pb 9/2+ 미량[n 4]
β- (2.3×10−4%) 215At
216Po 토륨 A 84 132 216.0019150(24) 0.145(2) s α 212Pb 0+ 미량[n 5]
β-β- (드묾) 216Rn
217Po 84 133 217.006335(7) 1.47(5) s α (95%) 213Pb 5/2+#
β- (5%) 217At
218Po 라듐 A 84 134 218.0089730(26) 3.10(1) min α (99.98%) 214Pb 0+ 미량[n 3]
β- (.02%) 218At
219Po 84 135 219.01374(39)# 2# min
[>300 ns]
7/2+#
220Po 84 136 220.01660(39)# 40# s
[>300 ns]
0+


주석[편집]

  1. 약자:
    EC: 전자 포획
    IT: 이성질핵 전이
  2. 굵은 글꼴은 안정 동위 원소, 굵은 이탤릭체 글꼴은 거의 안정하여 반감기가 우주의 나이보다 긴 동위 원소
  3. 238U의 중간 붕괴 생성물
  4. 235U의 중간 붕괴 생성물
  5. 232Th의 중간 붕괴 생성물

바깥 고리[편집]

  1. 박준우. 퀴리부인이 조국 폴란드에 바친 원소, 폴로늄.
  2. [1]
  3. Polonium, Argonne National Laboratory
  4. Andrew Wilson, Solar System Log, (London: Jane's Publishing Company Ltd, 1987), p. 64.
  5. Arafat's death: what is Polonium-210?. 《알 자지라》 (July 10, 2012).
  6. J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003년). Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). 《Pure and Applied Chemistry》 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.
  7. M. E. Wieser (2006년). Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report). 《Pure and Applied Chemistry》 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051.
  8. G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003년). The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties. 《Nuclear Physics A》 729: 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode2003NuPhA.729....3A.
  9. National Nuclear Data Center. NuDat 2.1 database. Brookhaven National Laboratory. September 2005에 확인.
  10. N. E. Holden (2004). 〈Table of the Isotopes〉, D. R. Lide: 《CRC Handbook of Chemistry and Physics》, 85th, CRC Press, 11-50쪽. ISBN 978-0-8493-0485-9
  11. http://www.nucleonica.net/unc.aspx