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망가니즈는 자연에서 55Mn 한 가지의 안정 동위 원소로만 구성되어 있다. 원자량 46~65 사이에 25종류의 방사성 동위 원소와 3가지의 이성질핵도 발견되었는데 이들 중 가장 안정한 것은 53Mn으로 반감기는 약 370만 년이며, 그 다음으로는 반감기 312.3일의 54Mn와 반감기 5.591일의 52Mn이 있다. 그 밖의 방사성 동위 원소는 모두 반감기가 3시간 미만이며, 대부분은 1분 미만이다. 45Mn의 반감기는 알려져 있지 않다. 원자량 55 미만의 동위 원소들은 대부분 전자 포획을 통해 붕괴하며, 원자량이 55를 넘는 동위 원소들은 대부분 베타 붕괴한다.

망가니즈는 철족에 속하는 원소로서 초신성 폭발 전에 거대 항성에서 합성되는 것으로 추정된다. 한편, 53Mn은 반감기 370만 년을 거쳐 53Cr로 붕괴하는데 반감기가 비교적 짧으므로 자연에는 미량 존재한다. 주로 우주선과 암석 속의 이 상호작용하여 생성된다.[1] 또, 망가니즈 동위 원소들은 일반적으로 크로뮴 동위 원소들과 섞여 있는 경우가 많은데, 이들의 비율을 조사하면 지리학태양계의 역사에 관한 연구를 할 수 있다.

망가니즈의 표준 원자량은 54.938045(5)u이다.


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핵종
기호
Z(p) N(n)  
동위 원소 질량 (u)
 
반감기 붕괴
방식[2][n 1]
붕괴
생성물[n 2]

스핀
전형적
동위 원소
구성비
(몰 분율)
자연적
구성비
변동 범위
(몰 분율)
들뜬 에너지
44Mn 25 19 44.00687(54)# <105 ns p 43Cr (2-)#
45Mn 25 20 44.99451(32)# unknown p 44Cr (7/2-)#
46Mn 25 21 45.98672(12)# 37(3) ms β+ (78%) 46Cr (4+)
β+, p (22%) 45V
β+, α (<1%) 42Ti
β+, 2p (<1%) 44Ti
46mMn 150(100)# keV 1# ms β+ 46Cr 1-#
47Mn 25 22 46.97610(17)# 100(50) ms β+ (96.6%) 47Cr 5/2-#
β+, p (3.4%) 46V
48Mn 25 23 47.96852(12) 158.1(22) ms β+ (99.71%) 48Cr 4+
β+, p (.027%) 47V
β+, α (6×10−4%) 44Ti
49Mn 25 24 48.959618(26) 382(7) ms β+ 49Cr 5/2-
50Mn 25 25 49.9542382(11) 283.29(8) ms β+ 50Cr 0+
50mMn 229(7) keV 1.75(3) min β+ 50Cr 5+
51Mn 25 26 50.9482108(11) 46.2(1) min β+ 51Cr 5/2-
52Mn 25 27 51.9455655(21) 5.591(3) d β+ 52Cr 6+
52mMn 377.749(5) keV 21.1(2) min β+ (98.25%) 52Cr 2+
IT (1.75%) 52Mn
53Mn 25 28 52.9412901(9) 3.7(4)×106 a ε 53Cr 7/2- 미량
54Mn 25 29 53.9403589(14) 312.03(3) d ε 99.99% 54Cr 3+
β- (2.9×10−4%) 54Fe
β+ (5.76×10−7%) 54Cr
55Mn 25 30 54.9380451(7) 안정 5/2- 1.0000
56Mn 25 31 55.9389049(7) 2.5789(1) h β- 56Fe 3+
57Mn 25 32 56.9382854(20) 85.4(18) s β- 57Fe 5/2-
58Mn 25 33 57.93998(3) 3.0(1) s β- 58Fe 1+
58mMn 71.78(5) keV 65.2(5) s β- (>99.9%) 58Fe (4)+
IT (<.1%) 58Mn
59Mn 25 34 58.94044(3) 4.59(5) s β- 59Fe (5/2)-
60Mn 25 35 59.94291(9) 51(6) s β- 60Fe 0+
60mMn 271.90(10) keV 1.77(2) s β- (88.5%) 60Fe 3+
IT (11.5%) 60Mn
61Mn 25 36 60.94465(24) 0.67(4) s β- 61Fe (5/2)-
62Mn 25 37 61.94843(24) 671(5) ms β- (>99.9%) 62Fe (3+)
β-, n (<.1%) 61Fe
62mMn 0(150)# keV 92(13) ms (1+)
63Mn 25 38 62.95024(28) 275(4) ms β- 63Fe 5/2-#
64Mn 25 39 63.95425(29) 88.8(25) ms β- (>99.9%) 64Fe (1+)
β-, n (<.1%) 63Fe
64mMn 135(3) keV >100 µs
65Mn 25 40 64.95634(58) 92(1) ms β- (>99.9%) 65Fe 5/2-#
β-, n (<.1%) 64Fe
66Mn 25 41 65.96108(43)# 64.4(18) ms β- (>99.9%) 66Fe
β-, n (<.1%) 65Fe
67Mn 25 42 66.96414(54)# 45(3) ms β- 67Fe 5/2-#
68Mn 25 43 67.96930(64)# 28(4) ms
69Mn 25 44 68.97284(86)# 14(4) ms 5/2-#

각주편집

  1. 약자:
    IT: 이성질핵 전이
  2. 굵은 글꼴은 안정 동위 원소


외부 링크편집

  1. J. Schaefer; 외. (2006). “Terrestrial manganese-53 — A new monitor of Earth surface processes”. 《Earth and Planetary Science Letters251 (3–4): 334–345. Bibcode:2006E&PSL.251..334S. doi:10.1016/j.epsl.2006.09.016. 
  2. http://www.nucleonica.net/unc.aspx