하프늄 동위 원소

자연계에 존재하는 하프늄의 동위 원소는 174Hf, 176Hf, 177Hf, 178Hf, 179Hf, 180Hf이 존재한다. 이들 중 174Hf은 반감기가 2.0x1015년인 방사성 핵자이지만 반감기가 매우 길어 안정 동위 원소로 취급한다. 174Hf, 177Hf, 179Hf는 열중성자 흡수율이 매우 높다. 따라서 하프늄이 원자로의 제어봉의 연료로 쓰이는데 주요한 역할을 하는 동위체이다. 180Hf은 하프늄의 안정 동위 원소들 중 존재비가 가장 풍부하다. 182Hf은 반감기가 890만년이나 되기 때문에 태양계 초창기에 존재했었지만 반감기가 짧아 이른 시기에 사라졌다. 하지만 현재도 자연계에 발견하기조차 어려울 만큼의 극미량이 존재할 것으로 예상된다. 왜냐하면 현재는 안정 동위 원소로 분류되는 186W이 혹시나 붕괴한다면 182Hf이 매우 극미량 존재할 수도 있기 때문이다. 하지만 186W은 안정 동위 원소로 분류되며, 현재까지 붕괴되는 모습은 관측되지 않았다. 어쩌면 예측과 다르게 186W은 붕괴하지 않으며, 이 예측은 틀릴 수도 있다.
# 표
{| class="wikitable" | 핵자
수 ! Z(p) ! N(n) !
동위 원소 질량 (u)
! rowspan="2" | 반감기안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표기, 우주의 나이보다 반감기가 긴 동위 원소의 반감기는 굵은 흘림체로 표기 ! rowspan="2" | 붕괴
방식약어:
ε: 전자 포획
IT: 이성질핵 전이 ! rowspan="2" | 붕괴 생성
동위 원소안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표기. ! rowspan="2" | 핵
스핀 ! rowspan="2" | 자연계에 존재하는
동위 원소
범위
(몰 분율) ! rowspan="2" | 자연계에 존재하는
최대 범위
(몰 분율) |- ! colspan="3" | 들뜬 에너지 |- | 153Hf | | 72 | | 81 | 152.97069(54)# | 400# ms [>200 ns] | | | 1/2+# | | |- | | 153mHf | colspan="3" | 750(100)# keV | 500# ms | | | 11/2-# | | |- | rowspan=2|154Hf | rowspan=2 | 72 | rowspan=2 | 82 | rowspan=2|153.96486(54)# | rowspan=2|2(1) sec | β+ | 154Lu | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (드묾) | 150Yb |- | rowspan=2|155Hf | rowspan=2 | 72 | rowspan=2 | 83 | rowspan=2|154.96339(43)# | rowspan=2|890(120) ms | β+ | 155Lu | rowspan=2|7/2-# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (드묾) | 151Yb |- | rowspan=2|156Hf | rowspan=2 | 72 | rowspan=2 | 84 | rowspan=2|155.95936(22) | rowspan=2|23(1) ms | α (97%) | 152Yb | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (3%) | 156Lu |- | | 156mHf | colspan="3" | 1959.0(10) keV | 480(40) µs | | | 8+ | | |- | rowspan=2|157Hf | rowspan=2 | 72 | rowspan=2 | 85 | rowspan=2|156.95840(21)# | rowspan=2|115(1) ms | α (86%) | 153Yb | rowspan=2|7/2- | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β+ (14%) | 157Lu |- | rowspan=2|158Hf | rowspan=2 | 72 | rowspan=2 | 86 | rowspan=2|157.954799(19) | rowspan=2|2.84(7) sec | β+ (55%) | 158Lu | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (45%) | 154Yb |- | rowspan=2|159Hf | rowspan=2 | 72 | rowspan=2 | 87 | rowspan=2|158.953995(18) | rowspan=2|5.20(10) sec | β+ (59%) | 159Lu | rowspan=2|7/2-# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (41%) | 155Yb |- | rowspan=2|160Hf | rowspan=2 | 72 | rowspan=2 | 88 | rowspan=2|159.950684(12) | rowspan=2|13.6(2) sec | β+ (99.3%) | 160Lu | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (0.7%) | 156Yb |- | rowspan=2|161Hf | rowspan=2 | 72 | rowspan=2 | 89 | rowspan=2|160.950275(24) | rowspan=2|18.2(5) sec | β+ (99.7%) | 161Lu | rowspan=2|3/2-# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (0.3%) | 157Yb |- | rowspan=2|162Hf | rowspan=2 | 72 | rowspan=2 | 90 | rowspan=2|161.94721(1) | rowspan=2|39.4(9) sec | β+ (99.99%) | 162Lu | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (0.008%) | 158Yb |- | rowspan=2|163Hf | rowspan=2 | 72 | rowspan=2 | 91 | rowspan=2|162.94709(3) | rowspan=2|40.0(6) sec | β+ | 163Lu | rowspan=2|3/2-# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (10−4%) | 159Yb |- | 164Hf | | 72 | | 92 | 163.944367(22) | 111(8) sec | β+ | 164Lu | 0+ | | |- | 165Hf | | 72 | | 93 | 164.94457(3) | 76(4) sec | β+ | 165Lu | (5/2-) | | |- | 166Hf | | 72 | | 94 | 165.94218(3) | 6.77(30) min | β+ | 166Lu | 0+ | | |- | 167Hf | | 72 | | 95 | 166.94260(3) | 2.05(5) min | β+ | 167Lu | (5/2)- | | |- | 168Hf | | 72 | | 96 | 167.94057(3) | 25.95(20) min | β+ | 168Lu | 0+ | | |- | 169Hf | | 72 | | 97 | 168.94126(3) | 3.24(4) min | β+ | 169Lu | (5/2)- | | |- | 170Hf | | 72 | | 98 | 169.93961(3) | 16.01(13) hr | ε | 170Lu | 0+ | | |- | 171Hf | | 72 | | 99 | 170.94049(3) | 12.1(4) hr | β+ | 171Lu | 7/2(+) | | |- | | 171mHf | colspan="3" | 21.93(9) keV | 29.5(9) sec | IT | 171Hf | 1/2(-) | | |- | 172Hf | | 72 | | 100 | 171.939448(26) | 1.87(3) yr | ε | 172Lu | 0+ | | |- | | 172mHf | colspan="3" | 2005.58(11) keV | 163(3) ns | | | (8-) | | |- | 173Hf | | 72 | | 101 | 172.94051(3) | 23.6(1) hr | β+ | 173Lu | 1/2- | | |- | 174Hf태양계 초창기부터 존재해 왔었던 방사성 핵자. | | 72 | | 102 | 173.940046(3) | **2.0(4)×1015 yr** | α | **170Yb** | 0+ | 0.0016(1) | 0.001619-0.001621 |- | | 174m1Hf | colspan="3" | 1549.3 keV | 138(4) ns | | | (6+) | | |- | | 174m2Hf | colspan="3" | 1797.5(20) keV | 2.39(4) µs | | | (8-) | | |- | | 174m3Hf | colspan="3" | 1797.5 keV | 2.39(4) µs | | | (8-) | | |- | | 174m4Hf | colspan="3" | 3311.7 keV | 3.7(2) µs | | | (14+) | | |- | 175Hf | | 72 | | 103 | 174.941509(3) | 70(2) days | β+ | **175Lu** | 5/2- | | |- | 176Hf루테튬-하프늄 방사성 연대 측정에 이용. | | 72 | | 104 | 175.9414086(24) | colspan=3 align=center|**관찰상 안정**α 붕괴를 통해 **172Yb**으로 붕괴할 수 있다. | 0+ | 0.0526(7) | 0.05206-0.05271 |- | 177Hf | | 72 | | 105 | 176.9432207(23) | colspan=3 align=center|**관찰상 안정**α 붕괴를 통해 **173Yb**으로 붕괴할 수 있다. | 7/2- | 0.1860(9) | 0.18593-0.18606 |- | | 177m1Hf | colspan="3" | 1315.4504(8) keV | 1.09(5) sec | | | 23/2+ | | |- | | 177m2Hf | colspan="3" | 1342.38(20) keV | 55.9(12) µs | | | (19/2-) | | |- | | 177m3Hf | colspan="3" | 2740.02(15) keV | 51.4(5) min | | | 37/2- | | |- | 178Hf | | 72 | | 106 | 177.9436988(23) | colspan=3 align=center|**관찰상 안정**α 붕괴를 통해 **174Yb**으로 붕괴할 수 있다. | 0+ | 0.2728(7) | 0.27278-0.27297 |- | | 178m1Hf | colspan="3" | 1147.423(5) keV | 4.0(2) sec | | | 8- | | |- | | 178m2Hf | colspan="3" | 2573.5(5) keV | 68(2) µs | | | (14-) | | |- | | 178m3Hf | colspan="3" | 2445.69(11) keV | 31(1) yr | | | 16+ | | |- | 179Hf | | 72 | | 107 | 178.9458161(23) | colspan=3 align=center|**관찰상 안정**α 붕괴를 통해 175Yb으로 붕괴할 수 있다. | 9/2+ | 0.1362(2) | 0.13619-0.1363 |- | | 179m1Hf | colspan="3" | 375.0367(25) keV | 18.67(4) sec | | | 1/2- | | |- | | 179m2Hf | colspan="3" | 1105.84(19) keV | 25.05(25) days | | | 25/2- | | |- | 180Hf | | 72 | | 108 | 179.9465500(23) | colspan=3 align=center|**관찰상 안정**α 붕괴를 통해 **176Yb**으로 붕괴할 수 있다. | 0+ | 0.3508(16) | 0.35076-0.351 |- | | 180m1Hf | colspan="3" | 1141.48(4) keV | 5.47(4) hr | | | 8- | | |- | | 180m2Hf | colspan="3" | 1374.15(4) keV | 0.57(2) µs | | | (4-) | | |- | | 180m3Hf | colspan="3" | 2425.8(10) keV | 15(5) µs | | | (10+) | | |- | | 180m4Hf | colspan="3" | 2486.3(9) keV | 10(1) µs | | | 12+ | | |- | | 180m5Hf | colspan="3" | 2538.3(12) keV | >10 µs | | | (14+) | | |- | | 180m6Hf | colspan="3" | 3599.3(18) keV | 90(10) µs | | | (18-) | | |- | 181Hf | | 72 | | 109 | 180.9491012(23) | 42.39(6) days | β- | **181Ta** | 1/2- | | |- | | 181m1Hf | colspan="3" | 595(3) keV | 80(5) µs | | | (9/2+) | | |- | | 181m2Hf | colspan="3" | 1040(10) keV | ~100 µs | | | (17/2+) | | |- | | 181m3Hf | colspan="3" | 1738(10) keV | 1.5(5) ms | | | (27/2-) | | |- | 182Hf**186W**의 α 붕괴 후의 생성물로써 자연계에 존재할 수 있다고 믿고 있다.(하지만 현재 **186W**은 안정 동위 원소에 포함되어 있으므로 예상과 다르게 틀릴 수도 있다.)''' | | 72 | | 110 | 181.950554(7) | 8.90(9)×106 yr | β- | 182Ta | 0+ | | |- | rowspan=2 | 182mHf | rowspan=2 colspan="3" | 1172.88(18) keV | rowspan=2|61.5(15) min | β- (58%) | 182Ta | rowspan=2|8- | rowspan=2| | rowspan=2| |- | IT (42%) | 182Hf |- | 183Hf | | 72 | | 111 | 182.95353(3) | 1.067(17) hr | β- | 183Ta | (3/2-) | | |- | 184Hf | | 72 | | 112 | 183.95545(4) | 4.12(5) hr | β- | 184Ta | 0+ | | |- | | 184mHf | colspan="3" | 1272.4(4) keV | 48(10) sec | β- | 184Ta | 8- | | |- | 185Hf | | 72 | | 113 | 184.95882(21)# | 3.5(6) min | β- | 185Ta | 3/2-# | | |- | 186Hf | | 72 | | 114 | 185.96089(32)# | 2.6(12) min | β- | 186Ta | 0+ | | |- | 187Hf | | 72 | | 115 | 186.96459(43)# | 30# s [>300 ns] | | | | | |- | 188Hf | | 72 | | 116 | 187.96685(54)# | 20# s [>300 ns] | | | 0+ | | |} 동위 원소 색인 위키데이터 속성 추적 동위 원소 분류:원소별 동위 원소 목록