칼슘 동위 원소
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(칼슘-46에서 넘어옴)
칼슘 동위 원소는 칼슘의 동위원소이다. 질량수가 40, 41, 42, 43, 44, 46, 48인 7개의 동위원소가 자연계에서 발견되고 있다. 칼슘-40과 칼슘-48은 이중 마법수를 가지고 있다.
개요
[편집]칼슘 동위 원소는 인공적으로 합성된 것까지 34Ca부터 57Ca까지 있다. 이 중에서 6개의 동위 원소가 자연계에 존재하며 5개의 안정 동위 원소인 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca, 46Ca과 방사성 붕괴를 하는 48Ca이 존재한다. 40Ca은 β+β+붕괴를 통해 40Ar으로 46Ca은 β-β-붕괴를 통해 46Ti으로 붕괴할 것으로 예측되나 아직 붕괴되는 모습이 관측되지 않았다. 40Ca과 46Ca은 예측과는 다르게 다른 안정 동위 원소들처럼 영원히 존재할 수도 있다.
41Ca은 반감기가 10만 2700년으로 41K으로 붕괴한다.
표
[편집]핵종 기호 |
Z(p) | N(n) | 동위 원소 질량 (u) |
반감기[n 1] | 붕괴 방식[1] |
붕괴 생성물[n 2] |
핵 스핀 |
자연계 존재비 |
자연계에 존재하는 최대 범위 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
34Ca | 20 | 14 | 34.01412(32)# | <35 ns | p | 33K | 0+ | ||
35Ca | 20 | 15 | 35.00494(21)# | 25.7(2) ms | β+ (>99.9%) | 35K | 1/2+# | ||
β+, p (<.1%) | 34Ar | ||||||||
36Ca | 20 | 16 | 35.99309(4) | 102(2) ms | β+, p (56.8%) | 35Ar | 0+ | ||
β+ (43.2%) | 36K | ||||||||
37Ca | 20 | 17 | 36.985870(24) | 181.1(10) ms | β+, p (74.5%) | 36Ar | (3/2+) | ||
β+ (25.5%) | 36K | ||||||||
38Ca | 20 | 18 | 37.976318(5) | 440(8) ms | β+ | 38K | 0+ | ||
39Ca | 20 | 19 | 38.9707197(20) | 859.6(14) ms | β+ | 39K | 3/2+ | ||
40Ca[n 3] | 20 | 20 | 39.96259098(22) | 관측상 안정[n 4] | 0+ | 0.96941(156) | 0.96933-0.96947 | ||
41Ca | 20 | 21 | 40.96227806(26) | 1.02(7)×105 a | ε | 41K | 7/2- | 미량[n 5] | |
42Ca | 20 | 22 | 41.95861801(27) | 안정 | 0+ | 0.00647(23) | 0.00646-0.00648 | ||
43Ca | 20 | 23 | 42.9587666(3) | 안정 | 7/2- | 0.00135(10) | 0.00135-0.00135 | ||
44Ca | 20 | 24 | 43.9554818(4) | 안정 | 0+ | 0.02086(110) | 0.02082-0.02092 | ||
45Ca | 20 | 25 | 44.9561866(4) | 162.67(25) d | β- | 45Sc | 7/2- | ||
46Ca | 20 | 26 | 45.9536926(24) | 관측상 안정[n 6] | 0+ | 4(3)×10−5 | 4×10−5-4×10−5 | ||
47Ca | 20 | 27 | 46.9545460(24) | 4.536(3) d | β- | 47Sc | 7/2- | ||
48Ca[n 7] | 20 | 28 | 47.952534(4) | 43(38)×1018 a | β-β-[n 8] | 48Ti | 0+ | 0.00187(21) | 0.00186-0.00188 |
49Ca | 20 | 29 | 48.955674(4) | 8.718(6) m | β- | 49Sc | 3/2- | ||
50Ca | 20 | 30 | 49.957519(10) | 13.9(6) s | β- | 50Sc | 0+ | ||
51Ca | 20 | 31 | 50.9615(1) | 10.0(8) s | β- (>99.9%) | 51Sc | (3/2-)# | ||
β-, n (<.1%) | 50Sc | ||||||||
52Ca | 20 | 32 | 51.96510(75) | 4.6(3) s | β- (98%) | 52Sc | 0+ | ||
β-, n (2%) | 51Sc | ||||||||
53Ca | 20 | 33 | 52.97005(54)# | 90(15) ms | β- (70%) | 53Sc | 3/2-# | ||
β-, n (30%) | 52Sc | ||||||||
54Ca | 20 | 34 | 53.97435(75)# | 50# ms [>300 ns] | β-, n | 53Sc | 0+ | ||
β- | 54Sc | ||||||||
55Ca | 20 | 35 | 54.98055(75)# | 30# ms [>300 ns] | β- | 55Sc | 5/2-# | ||
56Ca | 20 | 36 | 55.98557(97)# | 10# ms [>300 ns] | β- | 56Sc | 0+ | ||
57Ca | 20 | 37 | 56.99236(107)# | 5# ms | β- | 57Sc | 5/2-# | ||
β-, n | 56Sc |
- ↑ 우주의 나이보다 긴 반감기를 가진 동위원소는 굵은 글씨로 표시함. (안정에 가까움)
- ↑ 안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표시함.
- ↑ 양성자와 중성자의 개수가 동일한 가장 무거운 안정 동위 원소이다.
- ↑ 40Ar으로 β+β+붕괴할 것으로 예측되며 3.8 ×102200 년보다 긴 반감기를 가졌을 것으로 예측된다.
- ↑ 우주선 생성 동위 원소
- ↑ 46Ti으로 β-β-붕괴할 것으로 예측되며 7.1×1023 년보다 긴 반감기를 가졌을 것으로 예측된다.
- ↑ 태양계 초창기부터 존재해 왔었던 방사성 핵종.
- ↑ 48Ti으로 β-β-붕괴한다는 것이 확인되었다.