수소 동위 원소
수소의 동위 원소에는 두 가지의 안정적인 동위 원소와 다섯 가지의 불안정한 동위 원소가 있다.
동위원소
[편집]수소-1 (경수소;1H)
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이 부분의 본문은 경수소입니다.수소-2 (중수소;2H)
[편집] 이 부분의 본문은 중수소입니다.수소-3 (삼중수소;3H)
[편집] 이 부분의 본문은 삼중수소입니다.삼중수소는 두개의 중성자와 한개의 양성자로 이루어져있으며, 항성의 핵융합현상의 중요한 역할을 한다. 그러나 지구에는 삼중수소가 매우 희귀하다.
수소-4 (4H)
[편집] 이 부분의 본문은 수소-4입니다.수소-5 (5H)
[편집] 이 부분의 본문은 수소-5입니다.수소-5는 굉장히 불안정하다. 핵은 한 개의 양성자와 네 개의 중성자로 이루어져있다. 수소-5는 연구소에서 합성되었으며, 삼중수소에 고속으로 움직이는 삼중수소의 핵이 충돌해서 생겨났다. 이러한 것을 통해, 삼중수소 핵이 두 개의 중성자를 다른 삼중수소 핵에서 끌어당긴다는 것을 알았고, 이가 곧 한 개의 양성자와 네 개의 중성자를 가지는 핵이 된다는 것을 알아냈다. 남은 양성자가 검출될 것이며, 수소-5의 존재를 추론할 수 있을 것이다. 이것은 이중 중성자 방출을 통해 10−21 초의 반감기를 가지며 붕괴한다.
수소-6(6H)
[편집]수소-6은 삼중 중성자 방출을 통해 3×10−22 초의 반감기를 가지며 붕괴한다.
수소-7(7H)
[편집]수소-7은 한 개의 양성자와 여섯 개의 중성자로 구성되어있다. 이것은 2003년 처음으로 RIKEN's RI Beam Science Laboratory에서 러시아인, 일본인, 프랑스인 과학자들의 단체에 의해, 수소와 헬륨-8이 충돌하면서 합성되었다. 이 반응의 결과로, 헬륨-8의 중성자들이 수소의 핵에 전달되었다. 두개의 남은 양성자들은 RIKEN telescope에 의해 발견되었다.
표
[편집]| 핵종 기호 |
Z(p) | N(n) | 동위 원소 질량 (u) | 반감기 | 붕괴 방식[1] |
붕괴 생성물[n 1] | 핵 스핀 |
자연 존재비 (몰 분율)[n 2] |
존재 비율의 변동 범위 (몰 분율) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1H | 1 | 0 | 1.00782503207(10) | 안정[n 3][n 4] | 1⁄2+ | 0.999885(70) | 0.999816-0.999974 | ||
| 2H | 1 | 1 | 2.0141017778(4) | 안정 | 1+ | 0.000115(70) | 0.000026-0.000184 | ||
| 3H | 1 | 2 | 3.0160492777(25) | 12.32(2)y | β- | 3He | 1⁄2+ | 미량[n 5] | |
| 4H | 1 | 3 | 4.02781(11) | 1.39(10)×10-22 s [4.6(9) MeV] |
n | 3H | 2− | ||
| 5H | 1 | 4 | 5.03531(11) | >9.1×10-22 s ? | 2n | 3H | (1⁄2+) | ||
| 6H | 1 | 5 | 6.04494(28) | 2.90(70)×10-22 s [1.6(4) MeV] |
3n | 3H | 2−# | ||
| 4n | 2H | ||||||||
| 7H | 1 | 6 | 7.05275(108)# | 2.3(6)×10-23s # | 4n | 3H | 1⁄2+# | ||
참고
[편집]- 동위 원소의 혼합 비율은 물(H2O)의 혼합 비율이 기준임.
- 원자 질량과 동위 원소의 대부분은 오차 내에서 한정되어 있음. 주어진 범위는 자연계상의 평범한 물질에도 적용될 수 있음.
- 상업적으로 유통되는 물질은 부정확하거나 동위 원소 혼합비에 대한 자료가 없을 수 있음. 실제로 주어진 원자 질량과 혼합비는 오차가 있을 수 있음.
- 수소 탱크에는 2H 가 적어도 3.2×10-5 (몰수비) 정도 혼합되어 있음.
- # 표시가 된 값은 순수하게 실험에서 얻어낸 값이 아니라 부분적으로 자연계의 법칙에서 나온 것임. 약세 표시된 스핀 항목은 괄호에 싸여 있음.
- 각각의 값의 마지막 자리에 있는 괄호 안의 값은 불확실한 값이다. 불확실한 값은 표준편차를 의미하나, 동위 원소의 구성 비율과 표준 원자량은 IUPAC의 기준을 따랐다.
