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칼슘 동위 원소

(칼슘-41에서 넘어옴)

칼슘 동위 원소칼슘의 동위원소이다. 질량수가 40, 41, 42, 43, 44, 46, 48인 7개의 동위원소가 자연계에서 발견되고 있다. 칼슘-40과 칼슘-48은 이중 마법수를 가지고 있다.

개요편집

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.

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

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
  1. 우주의 나이보다 긴 반감기를 가진 동위원소는 굵은 글씨로 표시함. (안정에 가까움)
  2. 안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표시함.
  3. 양성자와 중성자의 개수가 동일한 가장 무거운 안정 동위 원소이다.
  4. 40Ar으로 β+β+붕괴할 것으로 예측되며 3.8 ×102200 년보다 긴 반감기를 가졌을 것으로 예측된다.
  5. 우주선 생성 동위 원소
  6. 46Ti으로 β-β-붕괴할 것으로 예측되며 7.1×1023 년보다 긴 반감기를 가졌을 것으로 예측된다.
  7. 태양계 초창기부터 존재해 왔었던 방사성 핵종.
  8. 48Ti으로 β-β-붕괴한다는 것이 확인되었다.

각주편집