납 동위 원소

자연계에 존재하는 납 동위 원소는 9종이 있다. 이중 4종이 안정 동위 원소이다. 204Pb와 208Pb는 알파 붕괴를 통해 수은의 안정 동위 원소로 붕괴될 것으로 예상되나, 아직 붕괴되는 모습은 관찰되지 않았다. 이 둘은 어쩌면 안정 동위 원소들처럼 붕괴하지 않을 수도 있다. 204Pb는 태양계 초기부터 그대로 존재해왔던 동위 원소이다. 이는 204Pb가 우라늄이나 토륨 등 무거운 방사성 원소의 붕괴로부터 생성된 것이 아닌 처음부터 그대로 존재해 온 원소라는 것을 뜻한다. 206Pb는 붕괴 계열 중 우라늄 계열이며, 207Pb은 악티늄 시리즈, 208Pb은 토륨 계열의 최종 붕괴 생성물이다. 인공적으로 만들어진 납 동위 원소는 178Pb부터 215Pb까지 있다. 이들 중 205Pb은 반감기가 1530만년으로 태양계 초기에는 존재했었지만, 현재는 자연계에는 존재하지 않으며 205Tl으로 붕괴한다. 209Pb는 223Ra의 뭉치 붕괴의 생성물이며 자연계에 극미량 존재한다. 핵자 수 210, 211, 212, 214는 붕괴 사슬의 중간 동위 원소로써 자연계에 미량 존재한다. 납은 자연계에 존재하는 안정 원소들 중 가장 무거운 원소이다. (납보다 무거운 비스무트도 반감기가 매우 길어 안정 원소로 취급한다.)
# 표
{| class="wikitable" | 핵종
기호 ! rowspan="2" | 과거 명칭 ! Z(p) ! N(n) !
동위 원소 질량 (u)
! rowspan="2" | 반감기 ! rowspan="2" | 붕괴
방식url-status=약자:
ε: 전자 포획
IT: 이성질핵 전이 ! rowspan="2" | 붕괴
생성물굵은 글꼴은 안정 동위 원소, 굵은 기울임꼴은 감기가 우주의 나이보다 긴 동위 원소(거의 안정적) ! rowspan="2" | 핵
스핀 ! rowspan="2" | 전형적
동위 원소
구성비
(몰 분율) ! rowspan="2" | 자연적
구성비
변동 범위
(몰 분율) |- ! colspan="3" | 들뜬 에너지 |- | 178Pb | | | 82 | | 96 | 178.003830(26) | 0.23(15) ms | | | 0+ | | |- | 179Pb | | | 82 | | 97 | 179.00215(21)# | 3# ms | | | 5/2-# | | |- | 180Pb | | | 82 | | 98 | 179.997918(22) | 4.5(11) ms | | | 0+ | | |- | rowspan=2|181Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 99 | rowspan=2|180.99662(10) | rowspan=2|45(20) ms | α (98%) | 177Hg | rowspan=2|5/2-# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (2%) | 181Tl |- | rowspan=2|182Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 100 | rowspan=2|181.992672(15) | rowspan=2|60(40) ms
[55(+40-35) ms] | α (98%) | 178Hg | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (2%) | 182Tl |- | rowspan=2|183Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 101 | rowspan=2|182.99187(3) | rowspan=2|535(30) ms | α (94%) | 179Hg | rowspan=2|(3/2-) | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (6%) | 183Tl |- | rowspan=2 | 183mPb | rowspan=2| | rowspan=2 colspan="3" | 94(8) keV | rowspan=2|415(20) ms | α | 179Hg | rowspan=2|(13/2+) | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (드묾) | 183Tl |- | rowspan=2|184Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 102 | rowspan=2|183.988142(15) | rowspan=2|490(25) ms | α | 180Hg | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (드묾) | 184Tl |- | rowspan=2|185Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 103 | rowspan=2|184.987610(17) | rowspan=2|6.3(4) s | α | 181Hg | rowspan=2|3/2- | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (드묾) | 185Tl |- | rowspan=2 | 185mPb | rowspan=2| | rowspan=2 colspan="3" | 60(40)# keV | rowspan=2|4.07(15) s | α | 181Hg | rowspan=2|13/2+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (드묾) | 185Tl |- | rowspan=2|186Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 104 | rowspan=2|185.984239(12) | rowspan=2|4.82(3) s | α (56%) | 182Hg | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (44%) | 186Tl |- | rowspan=2|187Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 105 | rowspan=2|186.983918(9) | rowspan=2|15.2(3) s | β+ | 187Tl | rowspan=2|(3/2-) | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α | 183Hg |- | rowspan=2 | 187mPb | rowspan=2| | rowspan=2 colspan="3" | 11(11) keV | rowspan=2|18.3(3) s | β+ (98%) | 187Tl | rowspan=2|(13/2+) | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (2%) | 183Hg |- | rowspan=2|188Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 106 | rowspan=2|187.980874(11) | rowspan=2|25.5(1) s | β+ (91.5%) | 188Tl | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (8.5%) | 184Hg |- | | 188m1Pb | | colspan="3" | 2578.2(7) keV | 830(210) ns | | | (8-) | | |- | | 188m2Pb | | colspan="3" | 2800(50) keV | 797(21) ns | | | | | |- | 189Pb | | | 82 | | 107 | 188.98081(4) | 51(3) s | β+ | 189Tl | (3/2-) | | |- | rowspan=2 | 189mPb | rowspan=2| | rowspan=2 colspan="3" | 40(30)# keV | rowspan=2|1# min | β+ (99.6%) | 189Tl | rowspan=2|(13/2+) | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (0.4%) | 185Hg |- | rowspan=2|190Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 108 | rowspan=2|189.978082(13) | rowspan=2|71(1) s | β+ (99.1%) | 190Tl | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (0.9%) | 186Hg |- | | 190m1Pb | | colspan="3" | 2614.8(8) keV | 150 ns | | | (10)+ | | |- | | 190m2Pb | | colspan="3" | 2618(20) keV | 25 µs | | | (12+) | | |- | | 190m3Pb | | colspan="3" | 2658.2(8) keV | 7.2(6) µs | | | (11)- | | |- | rowspan=2|191Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 109 | rowspan=2|190.97827(4) | rowspan=2|1.33(8) min | β+ (99.987%) | 191Tl | rowspan=2|(3/2-) | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (0.013%) | 187Hg |- | rowspan=2 | 191mPb | rowspan=2| | rowspan=2 colspan="3" | 20(50) keV | rowspan=2|2.18(8) min | β+ (99.98%) | 191Tl | rowspan=2|13/2(+) | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (0.02%) | 187Hg |- | rowspan=2|192Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 110 | rowspan=2|191.975785(14) | rowspan=2|3.5(1) min | β+ (99.99%) | 192Tl | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (0.0061%) | 188Hg |- | | 192m1Pb | | colspan="3" | 2581.1(1) keV | 164(7) ns | | | (10)+ | | |- | | 192m2Pb | | colspan="3" | 2625.1(11) keV | 1.1(5) µs | | | (12+) | | |- | | 192m3Pb | | colspan="3" | 2743.5(4) keV | 756(21) ns | | | (11)- | | |- | 193Pb | | | 82 | | 111 | 192.97617(5) | 5# min | β+ | 193Tl | (3/2-) | | |- | | 193m1Pb | | colspan="3" | 130(80)# keV | 5.8(2) min | β+ | 193Tl | 13/2(+) | | |- | | 193m2Pb | | colspan="3" | 2612.5(5)+X keV | 135(+25-15) ns | | | (33/2+) | | |- | rowspan=2|194Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 112 | rowspan=2|193.974012(19) | rowspan=2|12.0(5) min | β+ (100%) | 194Tl | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (7.3×10−6%) | 190Hg |- | 195Pb | | | 82 | | 113 | 194.974542(25) | ~15 min | β+ | 195Tl | 3/2#- | | |- | | 195m1Pb | | colspan="3" | 202.9(7) keV | 15.0(12) min | β+ | 195Tl | 13/2+ | | |- | | 195m2Pb | | colspan="3" | 1759.0(7) keV | 10.0(7) µs | | | 21/2- | | |- | rowspan=2|196Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 114 | rowspan=2|195.972774(15) | rowspan=2|37(3) min | β+ | 196Tl | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (3×10−5%) | 192Hg |- | | 196m1Pb | | colspan="3" | 1049.20(9) keV | <100 ns | | | 2+ | | |- | | 196m2Pb | | colspan="3" | 1738.27(12) keV | <1 µs | | | 4+ | | |- | | 196m3Pb | | colspan="3" | 1797.51(14) keV | 140(14) ns | | | 5- | | |- | | 196m4Pb | | colspan="3" | 2693.5(5) keV | 270(4) ns | | | (12+) | | |- | 197Pb | | | 82 | | 115 | 196.973431(6) | 8.1(17) min | β+ | 197Tl | 3/2- | | |- | rowspan=3 | 197m1Pb | rowspan=3| | rowspan=3 colspan="3" | 319.31(11) keV | rowspan=3|42.9(9) min | β+ (81%) | 197Tl | rowspan=3|13/2+ | rowspan=3| | rowspan=3| |- | IT (19%) | 197Pb |- | α (3×10−4%) | 193Hg |- | | 197m2Pb | | colspan="3" | 1914.10(25) keV | 1.15(20) µs | | | 21/2- | | |- | 198Pb | | | 82 | | 116 | 197.972034(16) | 2.4(1) h | β+ | 198Tl | 0+ | | |- | | 198m1Pb | | colspan="3" | 2141.4(4) keV | 4.19(10) µs | | | (7)- | | |- | | 198m2Pb | | colspan="3" | 2231.4(5) keV | 137(10) ns | | | (9)- | | |- | | 198m3Pb | | colspan="3" | 2820.5(7) keV | 212(4) ns | | | (12)+ | | |- | 199Pb | | | 82 | | 117 | 198.972917(28) | 90(10) min | β+ | 199Tl | 3/2- | | |- | rowspan=2 | 199m1Pb | rowspan=2| | rowspan=2 colspan="3" | 429.5(27) keV | rowspan=2|12.2(3) min | IT (93%) | 199Pb | rowspan=2|(13/2+) | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (7%) | 199Tl |- | | 199m2Pb | | colspan="3" | 2563.8(27) keV | 10.1(2) µs | | | (29/2-) | | |- | 200Pb | | | 82 | | 118 | 199.971827(12) | 21.5(4) h | β+ | 200Tl | 0+ | | |- | rowspan=2|201Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 119 | rowspan=2|200.972885(24) | rowspan=2|9.33(3) h | ε (99%) | 201Pb | rowspan=2|5/2- | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (1%) | 201Tl |- | | 201m1Pb | | colspan="3" | 629.14(17) keV | 61(2) s | | | 13/2+ | | |- | | 201m2Pb | | colspan="3" | 2718.5+X keV | 508(5) ns | | | (29/2-) | | |- | rowspan=2|202Pb | rowspan=2| | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 120 | rowspan=2|201.972159(9) | rowspan=2|52.5(28)×103 a | ε (99%) | 202Tl | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (1%) | **198Hg** |- | rowspan=2 | 202m1Pb | rowspan=2| | rowspan=2 colspan="3" | 2169.83(7) keV | rowspan=2|3.53(1) h | IT (90.5%) | 202Pb | rowspan=2|9- | rowspan=2| | rowspan=2| |- | ε (9.5%) | 202Tl |- | | 202m2Pb | | colspan="3" | 4142.9(11) keV | 110(5) ns | | | (16+) | | |- | | 202m3Pb | | colspan="3" | 5345.9(13) keV | 107(5) ns | | | (19-) | | |- | 203Pb | | | 82 | | 121 | 202.973391(7) | 51.873(9) h | ε | **203Tl** | 5/2- | | |- | | 203m1Pb | | colspan="3" | 825.20(9) keV | 6.21(8) s | IT | 203Pb | 13/2+ | | |- | | 203m2Pb | | colspan="3" | 2949.47(22) keV | 480(7) ms | | | 29/2- | | |- | | 203m3Pb | | colspan="3" | 2923.4+X keV | 122(4) ns | | | (25/2-) | | |- | 204Pb방사성 연대 측정에 사용된다. | | | 82 | | 122 | 203.9730436(13) | colspan="3" |**관찰상 안정**1.4×1035년 이상의 반감기를 거쳐 알파 붕괴하여 **200Hg**로 붕괴할 것으로 추정된다. | 0+ | 0.014(1) | 0.0104-0.0165 |- | | 204m1Pb | | colspan="3" | 1274.00(4) keV | 265(10) ns | | | 4+ | | |- | | 204m2Pb | | colspan="3" | 2185.79(5) keV | 67.2(3) min | | | 9- | | |- | | 204m3Pb | | colspan="3" | 2264.33(4) keV | 0.45(+10-3) µs | | | 7- | | |- | 205Pb | | | 82 | | 123 | 204.9744818(13) | 15.3(7)×106 a | ε | **205Tl** | 5/2- | | |- | | 205m1Pb | | colspan="3" | 2.329(7) keV | 24.2(4) µs | | | 1/2- | | |- | | 205m2Pb | | colspan="3" | 1013.839(13) keV | 5.55(2) ms | | | 13/2+ | | |- | | 205m3Pb | | colspan="3" | 3195.7(5) keV | 217(5) ns | | | 25/2- | | |- | 206Pb우라늄 계열의 최종 붕괴 생성물이다. | 라듐 G | | 82 | | 124 | 205.9744653(13) | colspan="3" |**관찰상 안정**알파 붕괴를 통해 **202Hg**로 붕괴할 것으로 추정된다. | 0+ | 0.241(1) | 0.2084-0.2748 |- | | 206m1Pb | | colspan="3" | 2200.14(4) keV | 125(2) µs | | | 7- | | |- | | 206m2Pb | | colspan="3" | 4027.3(7) keV | 202(3) ns | | | 12+ | | |- | 207Pb악티늄 계열의 최종 붕괴 생성물이다. | 악티늄 D | | 82 | | 125 | 206.9758969(13) | colspan="3" |**관찰상 안정**알파 붕괴를 통해 **203Hg**으로 붕괴할 것으로 추정된다. | 1/2- | 0.221(1) | 0.1762-0.2365 |- | | 207mPb | | colspan="3" | 1633.368(5) keV | 806(6) ms | IT | **207Pb** | 13/2+ | | |- | 208Pb토륨 계열의 최종 붕괴 생성물이다. | 토륨 D | | 82 | | 126 | 207.9766521(13) | colspan="3" |**관찰상 안정**현재까지 관측상 안정한 핵종 중 가장 무거운 핵종이며, 2×10189년 이상의 반감기를 거쳐 알파 붕괴를 통해 **204Hg**로 붕괴할 것으로 추정된다. | 0+ | 0.524(1) | 0.5128-0.5621 |- | | 208mPb | | colspan="3" | 4895(2) keV | 500(10) ns | | | 10+ | | |- | 209Pb | | | 82 | | 127 | 208.9810901(19) | 3.253(14) h | β- | ***209Bi*** | 9/2+ | 미량235U의 붕괴 계열에서 일어나는 223Ra의 뭉치 붕괴 결과물이다. | |- | rowspan=2|210Pb | rowspan=2|라듐 D
방사성 납 | rowspan=2 | 82 | rowspan=2 | 128 | rowspan=2|209.9841885(16) | rowspan=2|22.20(22) a | β- (99.99%) | 210Bi | rowspan=2|0+ | rowspan=2|미량238U의 중간 붕괴 생성물이다. | rowspan=2| |- | α (1.9×10−6%) | 206Hg |- | | 210mPb | | colspan="3" | 1278(5) keV | 201(17) ns | | | 8+ | | |- | 211Pb | 악티늄 B | | 82 | | 129 | 210.9887370(29) | 36.1(2) min | β- | 211Bi | 9/2+ | 미량235U의 중간 붕괴 생성물이다. | |- | 212Pb | 토륨 B | | 82 | | 130 | 211.9918975(24) | 10.64(1) h | β- | 212Bi | 0+ | 미량232Th의 중간 붕괴 생성물이다. | |- | | 212mPb | | colspan="3" | 1335(10) keV | 5(1) µs | | | (8+) | | |- | 213Pb | | | 82 | | 131 | 212.996581(8) | 10.2(3) min | β- | 213Bi | (9/2+) | | |- | 214Pb | 라듐 B | | 82 | | 132 | 213.9998054(26) | 26.8(9) min | β- | 214Bi | 0+ | 미량 | |- | 215Pb | | | 82 | | 133 | 215.00481(44)# | 36(1) s | | | 5/2+# | | |}
# 참고