산소 동위 원소
산소는 자연에서 세 가지의 안정 동위 원소(16O, 17O, 18O)가 존재한다. 이외에 원자량 12~26 사이에 총 11가지의 방사성 동위 원소가 존재하며, 모두 반감기가 짧은 편이다. 방사성 동위 원소 중 가장 안정한 15O는 반감기가 122.24초이다.
산소의 표준 원자량은 15.9994(3)u이다.
산소의 안정 동위 원소[편집]
자연에 존재하는 산소는 16O, 17O, 18O로 이루어져 있다. 이들 중 16O의 자연존재비가 99.762%인데, 다른 동위 원소들에 비해 풍부한 이유는 항성 진화 과정에서 생성되는 주요 생성물인데다가 삼중알파과정 및 네온 연소 과정을 통해 많은 양이 합성되기 때문이다. 17O는 CNO 순환 과정에서 주로 생성되므로 수소가 풍부한 별에서 잘 생성되며 18O는 역시 CNO 순환에서 풍부하게 생성되는 물질인 14N가 헬륨 원자핵을 포획하여 생성되므로 헬륨이 풍부한 별에서 잘 생성된다.
한편, 16O와 18O의 비율을 연구하면 고기후학에 응용하여 과거의 기후를 알아낼 수 있다.
표[편집]
핵자 수 |
Z(p) | N(n) | 동위 원소 질량 (u) |
반감기 | 붕괴 방식 | 붕괴 생성 동위 원소 |
핵자 스핀 |
자연계에 존재하는 동위 원소 범위 (몰 분율) |
자연계에 존재하는 최대 범위 (몰 분율) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
12O | 8 | 4 | 12.034262(26) | >6.3 zs |
2p (60%) | 10C | 0+ | ||
p (40%) | 11N | ||||||||
13O | 8 | 5 | 13.024815(10) | 8.58(5) ms | β+ (89.1%) | 13N | (3/2−) | ||
β+, p (10.9%) | 12C | ||||||||
14O | 8 | 6 | 14.00859636(12) | 70.261(14) s | β+ | 14N | 0+ | ||
15O | 8 | 7 | 15.0030656(5) | 122.24(16) s | β+ | 15N | 1/2− | ||
16O | 8 | 8 | 15.99491461957(17) | 안정 | 0+ | 0.99757(16) | 0.99738–0.99776 | ||
17O | 8 | 9 | 16.9991317565(7) | 안정 | 5/2+ | 3.8(1)×10−4 | 3.7×10−4–4.0×10−4 | ||
18O | 8 | 10 | 17.9991596129(8) | 안정 | 0+ | 2.05(14)×10−3 | 1.88×10−3–2.22×10−3 | ||
19O | 8 | 11 | 19.003580(28) | 26.464(9) s | β− | 19F | 5/2+ | ||
20O | 8 | 12 | 20.0040754(9) | 13.51(5) s | β− | 20F | 0+ | ||
21O | 8 | 13 | 21.008655(13) | 3.42(10) s | β− | 21F | (5/2)+ | ||
22O | 8 | 14 | 22.00997(6) | 2.25(9) s | β− (>78.0%) | 22F | 0+ | ||
β−, n (<22.0%) | 21F | ||||||||
23O | 8 | 15 | 23.0157(1) | 97(8) ms | β−, n (93%) | 22F | 1/2+ | ||
β−, n (7%) | 23F | ||||||||
24O | 8 | 16 | 24.01986(12) | 65(5) ms | β−, n (58%) | 23F | 0+ | ||
β− (42%) | 24F | ||||||||
25O | 8 | 17 | 25.02936(12) | 2.8(5) zs | n | 24O | 3/2+# | ||
26O | 8 | 18 | 26.03729(17) | 90 zs | 2n | 24O | 0+ |
동위 원소 색인
| |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 H |
2 He | ||||||||||||||||
3 Li |
4 Be |
5 B |
6 C |
7 N |
8 O |
9 F |
10 Ne | ||||||||||
11 Na |
12 Mg |
13 Al |
14 Si |
15 P |
16 S |
17 Cl |
18 Ar | ||||||||||
19 K |
20 Ca |
21 Sc |
22 Ti |
23 V |
24 Cr |
25 Mn |
26 Fe |
27 Co |
28 Ni |
29 Cu |
30 Zn |
31 Ga |
32 Ge |
33 As |
34 Se |
35 Br |
36 Kr |
37 Rb |
38 Sr |
39 Y |
40 Zr |
41 Nb |
42 Mo |
43 Tc |
44 Ru |
45 Rh |
46 Pd |
47 Ag |
48 Cd |
49 In |
50 Sn |
51 Sb |
52 Te |
53 I |
54 Xe |
55 Cs |
56 Ba |
* | 72 Hf |
73 Ta |
74 W |
75 Re |
76 Os |
77 Ir |
78 Pt |
79 Au |
80 Hg |
81 Tl |
82 Pb |
83 Bi |
84 Po |
85 At |
86 Rn |
87 Fr |
88 Ra |
** | 104 Rf |
105 Db |
106 Sg |
107 Bh |
108 Hs |
109 Mt |
110 Ds |
111 Rg |
112 Cn |
113 Nh |
114 Fl |
115 Mc |
116 Lv |
117 Ts |
118 Og |
* | 57 La |
58 Ce |
59 Pr |
60 Nd |
61 Pm |
62 Sm |
63 Eu |
64 Gd |
65 Tb |
66 Dy |
67 Ho |
68 Er |
69 Tm |
70 Yb |
71 Lu | ||
** | 89 Ac |
90 Th |
91 Pa |
92 U |
93 Np |
94 Pu |
95 Am |
96 Cm |
97 Bk |
98 Cf |
99 Es |
100 Fm |
101 Md |
102 No |
103 Lr |