아메리슘 동위 원소

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

연기 감지기에 사용된 아메리슘-241(241Am)

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

  1. ↑ Emsley, John (2011). 《Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements》 New판. New York, NY: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7. 
  2. ↑ "Americium" Archived 2011년 7월 16일 - 웨이백 머신. Argonne National Laboratory, EVS. Retrieved 25 December 2009.
  3. ↑ 박준우 (2013년 8월 6일). “가정용 제품에도 사용되는 초우라늄 원소, 아메리슘”. 2014년 8월 6일에 확인함. 
  4. ↑ http://www.nucleonica.net/unc.aspx
내용주
  1. ↑ 약자:
    CD: 뭉치 붕괴
    ε: 전자 포획
    IT: 이성질핵 전이
    SF: 자발 핵분열
  2. ↑ 가 나 가장 흔한 동위 원소