비스무트 동위 원소

'''비스무트 동위 원소'''()는 자연계에 6종이 존재하며 이들 중 209Bi가 100% 가까이 존재한다. 핵자 수 210, 211, 212, 214, 215는 우라늄과 토륨의 붕괴 사슬 과정에서 생성되는 동위 원소로 자연계에 극히 미량으로 존재한다.
비스무트는 안정 동위 원소가 존재하지 않는다. 하지만 209Bi의 반감기는 1.9 x 1019년을 초과하기 때문에 안정 동위 원소로 취급하고 있다. 이는 우주의 나이의 14억배나 된다.
209Bi의 반감기는 1900경년에 이른다. 이 정도의 시간이면 영원이라고 해도 무방하므로 안정 동위 원소들 중 가장 무겁고 붕괴 계열 중 넵투늄 계열의 최종 붕괴 생성물로 알려져 있다.
중성자 흡수율이 극도로 낮아 중성자를 거의 흡수하지 않기 때문에 4세대 원자로의 냉각제로 부분적이나마 주목받고 있다. 다만 중성자를 한 개 흡수하면 폴로늄-210으로 변환되기 때문에 꺼려지기도 하는 면이 있다. (폴로늄-210은 반감기가 짧아 초극미량으로도 방사능이 매우 강하다.)
자연계의 비스무트 동위 원소 중 100% 존재하고 있다.
독성이 없는 큰 장점 때문에 차세대 초전도체의 연료로써 많이 이용되고 있으며 철강 산업에서 합금으로 이용되며, 의약품으로도 이용한다. 이러한 큰 장점과 중요한 이용가치로 인해 지각에 불과 48ppb밖에 존재하지 않음에도 불구하고 전세계에서 8500톤이나 생산되어 매우 중요한 동위체로 자리잡은 원소이다.
붕괴 계열 중 라듐 계열에 해당하는 동위 원소로 반감기가 짧아 자연계에 극미량 존재하는 붕괴사슬의 한 동위체이다.
붕괴 계열 중 토륨 계열에 해당하는 극미량 존재하는 붕괴 사슬의 한 동위체이다. 비스무트-212 중 64%는 탈륨-208로 붕괴되며 탈륨-208은 강한 감마선을 내뿜고 납-208로 붕괴되기 된다. 이로 인해 토륨 사이클에서 생성되는 우라늄-232는 핵전지의 연료가 아닌 핵 폐기물로 분류케되는 원인의 동위체이다.
 핵종기호
 과거 명칭
 Z(p)
 N(n)
  동위 원소 질량 (u) 
 반감기
 붕괴방식ε: 전자 포획IT: 이성질핵 전이
 붕괴생성물
 핵스핀
 전형적동위 원소구성비(몰 분율)
 자연적구성비변동 범위(몰 분율)
 들뜬 에너지
 184Bi
 83
 101
 184.00112(14)#
 6.6(15) ms
 3+#
 184mBi
 150(100)# keV
 13(2) ms
 10-#
185Bi
 83
 102
184.99763(6)#
2# ms
 p
 184Pb
9/2-#
 α (드묾)
 181Tl
 185mBi
 70(50)# keV
49(7) µs
 α
 181Tl
1/2+
 p
 184Pb
186Bi
 83
 103
185.99660(8)
14.8(7) ms
 α
 182Tl
(3+)
 β+ (드묾)
 186Pb
 186mBi
 270(140)# keV
9.8(4) ms
 α
 182Tl
(10-)
 β+
 186Pb
187Bi
 83
 104
186.993158(16)
32(3) ms
 α (50%)
 183Tl
9/2-#
 β+ (50%)
 187Pb
 187m1Bi
 101(20) keV
 320(70) µs
 1/2+#
 187m2Bi
 252(1) keV
 7(5) µs
 (13/2+)
188Bi
 83
 105
187.99227(5)
44(3) ms
 α
 184Tl
3+#
 β+ (드묾)
 188Pb
 188mBi
 210(140)# keV
220(40) ms
 α
 184Tl
(10-)
 β+ (드묾)
 188Pb
189Bi
 83
 106
188.98920(6)
674(11) ms
 α (51%)
 185Tl
(9/2-)
 β+ (49%)
 189Pb
 189m1Bi
 181(6) keV
 5.0(1) ms
 (1/2+)
 189m2Bi
 357(1) keV
 880(50) ns
 (13/2+)
190Bi
 83
 107
189.9883(2)
6.3(1) s
 α (77%)
 186Tl
(3+)
 β+ (30%)
 190Pb
 190m1Bi
 420(180) keV
6.2(1) s
 α (70%)
 186Tl
(10-)
 β+ (23%)
 190Pb
 190m2Bi
 690(180) keV
 >500(100) ns
 7+#
191Bi
 83
 108
190.985786(8)
12.3(3) s
 α (60%)
 187Tl
(9/2-)
 β+ (40%)
 191Pb
 191mBi
 240(4) keV
124(5) ms
 α (75%)
 187Tl
(1/2+)
 β+ (25%)
 191Pb
192Bi
 83
 109
191.98546(4)
34.6(9) s
 β+ (82%)
 192Pb
(3+)
 α (18%)
 188Tl
 192mBi
 150(30) keV
39.6(4) s
 β+ (90.8%)
 192Pb
(10-)
 α (9.2%)
 188Tl
193Bi
 83
 110
192.98296(1)
67(3) s
 β+ (95%)
 193Pb
(9/2-)
 α (5%)
 189Tl
 193mBi
 308(7) keV
3.2(6) s
 α (90%)
 189Tl
(1/2+)
 β+ (10%)
 193Pb
194Bi
 83
 111
193.98283(5)
95(3) s
 β+ (99.54%)
 194Pb
(3+)
 α (0.46%)
 190Tl
 194m1Bi
 110(70) keV
125(2) s
 β+
 194Pb
(6+,7+)
 α (드묾)
 190Tl
 194m2Bi
 230(90)# keV
 115(4) s
 (10-)
195Bi
 83
 112
194.980651(6)
183(4) s
 β+ (99.97%)
 195Pb
(9/2-)
 α (0.03%)
 191Tl
 195m1Bi
 399(6) keV
87(1) s
 β+ (67%)
 195Pb
(1/2+)
 α (33%)
 191Tl
 195m2Bi
 2311.4+X keV
 750(50) ns
 (29/2-)
196Bi
 83
 113
195.980667(26)
5.1(2) min
 β+ (99.99%)
 196Pb
(3+)
 α (0.00115%)
 192Tl
 196m1Bi
 166.6(30) keV
0.6(5) s
 IT
 196Bi
(7+)
 β+
 196Pb
 196m2Bi
 270(3) keV
 4.00(5) min
 (10-)
197Bi
 83
 114
196.978864(9)
9.33(50) min
 β+ (99.99%)
 197Pb
(9/2-)
 α (10−4%)
 193Tl
 197m1Bi
 690(110) keV
5.04(16) min
 α (55%)
 193Tl
(1/2+)
 β+ (45%)
 197Pb
 IT (0.3%)
 197Bi
 197m2Bi
 2129.3(4) keV
 204(18) ns
 (23/2-)
 197m3Bi
 2360.4(5)+X keV
 263(13) ns
 (29/2-)
 197m4Bi
 2383.1(7)+X keV
 253(39) ns
 (29/2-)
 197m5Bi
 2929.5(5) keV
 209(30) ns
 (31/2-)
 198Bi
 83
 115
 197.97921(3)
 10.3(3) min
 β+
 198Pb
 (2+,3+)
 198m1Bi
 280(40) keV
 11.6(3) min
 β+
 198Pb
 (7+)
 198m2Bi
 530(40) keV
 7.7(5) s
 10-
 199Bi
 83
 116
 198.977672(13)
 27(1) min
 β+
 199Pb
 9/2-
 199m1Bi
 667(4) keV
24.70(15) min
 β+ (98%)
 199Pb
(1/2+)
 IT (2%)
 199Bi
 α (0.01%)
 195Tl
 199m2Bi
 1947(25) keV
 0.10(3) µs
 (25/2+)
 199m3Bi
 ~2547.0 keV
 168(13) ns
 29/2-
 200Bi
 83
 117
 199.978132(26)
 36.4(5) min
 β+
 200Pb
 7+
 200m1Bi
 100(70)# keV
31(2) min
 ε (90%)
 200Pb
(2+)
 IT (10%)
 200Bi
 200m2Bi
 428.20(10) keV
 400(50) ms
 (10-)
201Bi
 83
 118
200.977009(16)
108(3) min
 β+ (99.99%)
 201Pb
9/2-
 α (10−4%)
 197Tl
 201m1Bi
 846.34(21) keV
59.1(6) min
 ε (92.9%)
 201Pb
1/2+
 IT (6.8%)
 201Bi
 α (0.3%)
 197Tl
 201m2Bi
 1932.2+X keV
 118(28) ns
 (25/2+)
 201m3Bi
 1971.2+X keV
 105(75) ns
 (27/2+)
 201m4Bi
 2739.90(20)+X keV
 124(4) ns
 (29/2-)
202Bi
 83
 119
201.977742(22)
1.72(5) h
 β+
 202Pb
5(+#)
 α (10−5%)
 198Tl
 202m1Bi
 615(7) keV
 3.04(6) µs
 (10#)-
 202m2Bi
 2607.1(5) keV
 310(50) ns
 (17+)
203Bi
 83
 120
202.976876(23)
11.76(5) h
 β+
 203Pb
9/2-
 α (10−5%)
 199Tl
 203m1Bi
 1098.14(7) keV
 303(5) ms
 IT
 203Bi
 1/2+
 203m2Bi
 2041.5(6) keV
 194(30) ns
 25/2+
 204Bi
 83
 121
 203.977813(28)
 11.22(10) h
 β+
 '''204Pb'''
 6+
 204m1Bi
 805.5(3) keV
 13.0(1) ms
 IT
 204Bi
 10-
 204m2Bi
 2833.4(11) keV
 1.07(3) ms
 (17+)
 205Bi
 83
 122
 204.977389(8)
 15.31(4) d
 β+
 205Pb
 9/2-
 206Bi
 83
 123
 205.978499(8)
 6.243(3) d
 β+
 '''206Pb'''
 6(+)
 206m1Bi
 59.897(17) keV
 7.7(2) µs
 (4+)
 206m2Bi
 1044.8(5) keV
 890(10) µs
 (10-)
 207Bi
 83
 124
 206.9784707(26)
 32.9(14) a
 β+
 '''207Pb'''
 9/2-
 207mBi
 2101.49(16) keV
 182(6) µs
 21/2+
 208Bi
 83
 125
 207.9797422(25)
 3.68(4)×105 a
 β+
 '''208Pb'''
 (5)+
 208mBi
 1571.1(4) keV
 2.58(4) ms
 IT
 208Bi
 (10)-
 209Bi
 83
 126
 208.9803987(16)
 '''2.01(8)×1019 a'''
 α
 '''205Tl'''
 9/2-
 1.0000
210Bi
라듐 E
 83
 127
209.9841204(16)
5.012(5) d
 β-
 210Po
1-
미량
 α (1.32×10−4%)
 206Tl
 210mBi
 271.31(11) keV
 3.04(6)×106 a
 α
 206Tl
 9-
211Bi
악티늄 C
 83
 128
210.987269(6)
2.14(2) min
 α (99.72%)
 207Tl
9/2-
미량
 β- (0.276%)
 211Po
 211mBi
 1257(10) keV
 1.4(3) µs
 (25/2-)
212Bi
토륨 C
 83
 129
211.9912857(21)
60.55(6) min
 β- (64.05%)
 212Po
1(-)
미량
 α (35.94%)
 208Tl
 β-, α (0.014%)
 '''208Pb'''
 212m1Bi
 250(30) keV
25.0(2) min
 α (67%)
 208Tl
(9-)
 β- (33%)
 212mPo
 β-, α (0.3%)
 '''208Pb'''
 212m2Bi
 2200(200)# keV
 7.0(3) min
 >15
213Bi
 83
 130
212.994385(5)
45.59(6) min
 β- (97.91%)
 213Po
9/2-
 α (2.09%)
 209Tl
214Bi
라듐 C
 83
 131
213.998712(12)
19.9(4) min
 β- (99.97%)
 214Po
1-
미량
 α (0.021%)
 210Tl
 β-, α (0.003%)
 210Pb
 215Bi
 83
 132
 215.001770(16)
 7.6(2) min
 β-
 215Po
 (9/2-)
 미량
 215mBi
 1347.5(25) keV
 36.4(25) min
 (25/2-)
 216Bi
 83
 133
 216.006306(12)
 2.17(5) min
 β-
 216Po
 1-#
 217Bi
 83
 134
 217.00947(21)#
 98.5(8) s
 9/2-#
 218Bi
 83
 135
 218.01432(39)#
 33(1) s
 1-#
동위 원소
 
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