아메리슘 동위 원소
(아메리슘-242m에서 넘어옴)
아메리슘은 인공 원소로 표준 원자량은 정해져 있지 않고 안정 동위 원소는 정해져 있지 않다. 최초로 발견된 아메리슘 동위 원소는 241Am로, 1944년에 발견되었다. 자연에서는 우라늄 원자의 중성자 포획의 붕괴 생성물로써 미량 존재한다.[1]
현재까지 원자량 231에서 249 사이에 총 19개의 방사성 동위 원소와 8가지의 이성질핵이 발견되었으며, 이들 중 가장 안정한 것은 약 7370년의 반감기를 가지는 243Am과 432.2년의 반감기를 갖는 241Am, 그리고 141년의 반감기를 가진 242m1Am이다. 이 밖의 방사성 동위 원소들은 모두 51시간 미만의 반감기를 가지며, 대부분은 100분 미만이다.
아메리슘-241
241Am은 핵폐기물에서 얻을 수 있는 가장 흔한 아메리슘 동위 원소이다.[2] 아메리슘 동위 원소 중 유일하게 실용적인 용도로 사용되는 동위 원소이며, 주로 화재 경보기에 사용된다. 아메리슘이 방출하는 알파 입자가 연기에 흡수되면서 공기가 이온화되는 정도의 차이가 발생한다는 점을 이용한 것이다[3]. 또, 반감기가 비교적 길어 원자력 전지에 사용할 수도 있다.
241Pu의 베타 붕괴, 241Cm의 전자 포획, 245Bk의 알파 붕괴의 결과물로 생성되며, 알파 붕괴를 통해 붕괴하면서 감마선을 함께 방출한다.
표
| 핵종 기호 | Z(p) | N(n) | 동위 원소 질량 (u) | 반감기 | 붕괴 방식[4][n 1] | 붕괴 생성물 | 핵 스핀 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 들뜬 에너지 | |||||||
| 231Am | 95 | 136 | 231.04556(32)# | 30# s | β+ | 231Pu | |
| α (드묾) | 227Np | ||||||
| 232Am | 95 | 137 | 232.04659(32)# | 79(2) s | β+ (98%) | 232Pu | |
| α (2%) | 228Np | ||||||
| β+, SF (0.069%) | 다양 | ||||||
| 233Am | 95 | 138 | 233.04635(11)# | 3.2(8) min | β+ | 233Pu | |
| α | 229Np | ||||||
| 234Am | 95 | 139 | 234.04781(22)# | 2.32(8) min | β+ (99.95%) | 234Pu | |
| α (0.04%) | 230Np | ||||||
| β+, SF (0.0066%) | 다양 | ||||||
| 235Am | 95 | 140 | 235.04795(13)# | 9.9(5) min | β+ | 235Pu | 5/2-# |
| α (드묾) | 231Np | ||||||
| 236Am | 95 | 141 | 236.04958(11)# | 3.6(1) min | β+ | 236Pu | |
| α | 232Np | ||||||
| 237Am | 95 | 142 | 237.05000(6)# | 73.0(10) min | β+ (99.97%) | 237Pu | 5/2(-) |
| α (0.025%) | 233Np | ||||||
| 238Am | 95 | 143 | 238.05198(5) | 98(2) min | β+ | 238Pu | 1+ |
| α (10−4%) | 234Np | ||||||
| 238mAm | 2500(200)# keV | 35(10) µs | |||||
| 239Am | 95 | 144 | 239.0530245(26) | 11.9(1) h | ε (99.99%) | 239Pu | (5/2)- |
| α (0.01%) | 235Np | ||||||
| 239mAm | 2500(200) keV | 163(12) ns | (7/2+) | ||||
| 240Am | 95 | 145 | 240.055300(15) | 50.8(3) h | β+ | 240Pu | (3-) |
| α (1.9×10−4%) | 236Np | ||||||
| 241Am[n 2] | 95 | 146 | 241.0568291(20) | 432.2(7) a | α | 237Np | 5/2- |
| CD (7.4×10−10%) | 207Tl, 34Si | ||||||
| SF (4.3×10−10%) | 다양 | ||||||
| 241mAm | 2200(100) keV | 1.2(3) µs | |||||
| 242Am | 95 | 147 | 242.0595492(20) | 16.02(2) h | β- (82.7%) | 242Cm | 1- |
| ε (17.3%) | 242Pu | ||||||
| 242m1Am | 48.60(5) keV | 141(2) a | IT (99.54%) | 242Am | 5- | ||
| α (0.46%) | 238Np | ||||||
| SF (1.5×10−8%) | 다양 | ||||||
| 242m2Am | 2200(80) keV | 14.0(10) ms | (2+,3-) | ||||
| 243Am[n 2] | 95 | 148 | 243.0613811(25) | 7,370(40) a | α | 239Np | 5/2- |
| SF (3.7×10−9%) | 다양 | ||||||
| 244Am | 95 | 149 | 244.0642848(22) | 10.1(1) h | β- | 244Cm | (6-)# |
| 244mAm | 86.1(10) keV | 26(1) min | β- (99.96%) | 244Cm | 1+ | ||
| ε (0.0361%) | 244Pu | ||||||
| 245Am | 95 | 150 | 245.066452(4) | 2.05(1) h | β- | 245Cm | (5/2)+ |
| 246Am | 95 | 151 | 246.069775(20) | 39(3) min | β- | 246Cm | (7-) |
| 246m1Am | 30(10) keV | 25.0(2) min | β- (99.99%) | 246Cm | 2(-) | ||
| IT (0.01%) | 246Am | ||||||
| 246m2Am | ~2000 keV | 73(10) µs | |||||
| 247Am | 95 | 152 | 247.07209(11)# | 23.0(13) min | β- | 247Cm | (5/2)# |
| 248Am | 95 | 153 | 248.07575(22)# | 3# min | β- | 248Cm | |
| 249Am | 95 | 154 | 249.07848(32)# | 1# min | β- | 249Cm | |
각주
- 내용주