세슘 동위 원소

세슘은 원자량 112~151 사이에 총 40개의 동위 원소가 알려져 있으며, 안정 동위 원소는 133Cs 한 가지 뿐이다. 가장 안정한 방사성 동위 원소는 약 230만 년의 반감기를 갖는 135Cs, 30.1671년의 반감기를 갖는 137Cs, 2.0652년의 반감기를 갖는 134Cs 등이다. 이외의 동위 원소들은 모두 반감기가 14일 미만이며, 대부분은 1시간 미만이다.

세슘의 표준 원자량은 132.9054519(2) u이다.

 세슘-133 
133Cs은 세슘 동위 원소 중 유일하게 안정한 천연 동위 원소이다. 원자로에서 방사성 붕괴의 산물로 생성되기도 한다. 133Cs 원자핵은 1초에 9,192,631,770번 진동하는데, 이를 이용하여 국제원자시의 1초를 정의한다.

 세슘-137 

137Cs은 30.17년의 반감기를 갖는 동위 원소로, 90Sr과 함께 사용후 핵연료에서 다량 생성된다. 자연계에서는 우라늄과 토륨의 자발 핵분열의 생성물로 극미량이 형성되었다가 사라졌다를 반복하고 있다.

137Cs은 베타 붕괴하여 137mBa으로 붕괴하였다가 다시 안정 동위 원소인 137Ba로 붕괴하는데, 이 과정에서 강력한 감마선을 방출한다.

흔히 원전이 폭발할 때 나오는 세슘 동위원소이다.

90Sr과 함께 나온다.

 표 
 핵종기호 Z(p) N(n)  동위 원소 질량 (u)  반감기 붕괴방식약자:ε: 전자 포획IT: 이성질핵 전이 붕괴생성물굵은 글꼴은 안정 동위 원소, 굵은 이탤릭체 글꼴은 거의 안정하여 반감기가 우주의 나이보다 긴 동위 원소 핵스핀 자연적동위 원소구성비(몰 분율) 자연적구성비변동 범위(몰 분율) 들뜬 에너지112Cs 55 57111.95030(33)#500(100) µs p 111Xe1+# α 108I113Cs 55 58112.94449(11)16.7(7) µs p (99.97%) 112Xe5/2+# β+ (0.03%) 113Xe114Cs 55 59113.94145(33)#0.57(2) s β+ (91.09%) 114Xe(1+) β+, p (8.69%) 113I β+, α (0.19%) 110Te α (0.018%) 110I115Cs 55 60114.93591(32)#1.4(8) s β+ (99.93%) 115Xe9/2+# β+, p (0.07%) 114I116Cs 55 61115.93337(11)#0.70(4) s β+ (99.67%) 116Xe(1+) β+, p (0.279%) 115I β+, α (0.049%) 112Te 116mCs 100(60)# keV3.85(13) s β+ (99.48%) 116Xe4+,5,6 β+, p (0.51%) 115I β+, α (0.008%) 112Te 117Cs 55 62 116.92867(7) 8.4(6) s β+ 117Xe (9/2+)# 117mCs 150(80)# keV 6.5(4) s β+ 117Xe 3/2+#118Cs 55 63117.926559(14)14(2) s β+ (99.95%) 118Xe2 β+, p (0.042%) 117I β+, α (0.0024%) 114Te 118mCs 100(60)# keV17(3) s β+ (99.95%) 118Xe(7-) β+, p (0.042%) 117I β+, α (0.0024%) 114Te119Cs 55 64118.922377(15)43.0(2) s β+ 119Xe9/2+ β+, α (2×10−6%) 115Te 119mCs 50(30)# keV 30.4(1) s β+ 119Xe 3/2(+)120Cs 55 65119.920677(11)61.2(18) s β+ 120Xe2(-#) β+, α (2×10−5%) 116Te β+, p (7×10−6%) 118I 120mCs 100(60)# keV57(6) s β+ 120Xe(7-) β+, α (2×10−5%) 116Te β+, p (7×10−6%) 118I 121Cs 55 66 120.917229(15) 155(4) s β+ 121Xe 3/2(+) 121mCs 68.5(3) keV122(3) s β+ (83%) 121Xe9/2(+) IT (17%) 121Cs122Cs 55 67121.91611(3)21.18(19) s β+ 122Xe1+ β+, α (2×10−7%) 118Te 122m1Cs 45.8 keV >1 µs (3)+ 122m2Cs 140(30) keV 3.70(11) min β+ 122Xe 8- 122m3Cs 127.0(5) keV 360(20) ms (5)- 123Cs 55 68 122.912996(13) 5.88(3) min β+ 123Xe 1/2+ 123m1Cs 156.27(5) keV 1.64(12) s IT 123Cs (11/2)- 123m2Cs 231.63+X keV 114(5) ns (9/2+) 124Cs 55 69 123.912258(9) 30.9(4) s β+ 124Xe 1+ 124mCs 462.55(17) keV 6.3(2) s IT 124Cs (7)+ 125Cs 55 70 124.909728(8) 46.7(1) min β+ 125Xe 1/2(+) 125mCs 266.6(11) keV 900(30) ms (11/2-) 126Cs 55 71 125.909452(13) 1.64(2) min β+ 126Xe 1+ 126m1Cs 273.0(7) keV >1 µs 126m2Cs 596.1(11) keV 171(14) µs 127Cs 55 72 126.907418(6) 6.25(10) h β+ 127Xe 1/2+ 127mCs 452.23(21) keV 55(3) µs (11/2)- 128Cs 55 73 127.907749(6) 3.640(14) min β+ 128Xe 1+ 129Cs 55 74 128.906064(5) 32.06(6) h β+ 129Xe 1/2+130Cs 55 75129.906709(9)29.21(4) min β+ (98.4%) 130Xe1+ β- (1.6%) 130Ba 130mCs 163.25(11) keV3.46(6) min IT (99.83%) 130Cs5- β+ (0.16%) 130Xe 131Cs 55 76 130.905464(5) 9.689(16) d ε 131Xe 5/2+132Cs 55 77131.9064343(20)6.480(6) d β+ (98.13%) 132Xe2+ β- (1.87%) 132Ba 133Cs이 핵종의 원자핵이 절대 영도에서 바닥 상태에 있는 두 개의 초미세 에너지 준위의 주파수 차이를 9,192,631,770Hz로 정의하며, 그 역수가 SI 단위계에서의 1초이다.핵분열 생성물 55 78 132.905451933(24)안정자발 핵분열이 가능할 것으로 추정된다. 7/2+ 1.0000134Cs 55 79133.906718475(28)2.0652(4) a β- 134Ba4+ ε (3×10−4%) 134Xe 134mCs 138.7441(26) keV 2.912(2) h IT 134Cs 8- 135Cs 55 80 134.9059770(11) 2.3 x106 a β- 135Ba 7/2+ 135mCs 1632.9(15) keV 53(2) min IT 135Cs 19/2- 136Cs 55 81 135.9073116(20) 13.16(3) d β- 136Ba 5+ 136mCs 518(5) keV19(2) s β- 136Ba8- IT 136Cs137Cs 55 82136.9070895(5)30.1671(13) a β- (95%) 137mBa7/2+ β- (5%) 137Ba 138Cs 55 83 137.911017(10) 33.41(18) min β- 138Ba 3- 138mCs 79.9(3) keV2.91(8) min IT (81%) 138Cs6- β- (19%) 138Ba 139Cs 55 84 138.913364(3) 9.27(5) min β- 139Ba 7/2+ 140Cs 55 85 139.917282(9) 63.7(3) s β- 140Ba 1-141Cs 55 86140.920046(11)24.84(16) s β- (99.96%) 141Ba7/2+ β-, n (0.0349%) 140Ba142Cs 55 87141.924299(11)1.689(11) s β- (99.9%) 142Ba0- β-, n (0.091%) 141Ba143Cs 55 88142.927352(25)1.791(7) s β- (98.38%) 143Ba3/2+ β-, n (1.62%) 142Ba144Cs 55 89143.932077(28)994(4) ms β- (96.8%) 144Ba1(-#) β-, n (3.2%) 143Ba 144mCs 300(200)# keV<1 s β- 144Ba(>3) IT 144Cs145Cs 55 90144.935526(12)582(6) ms β- (85.7%) 145Ba3/2+ β-, n (14.3%) 144Ba146Cs 55 91145.94029(8)0.321(2) s β- (85.8%) 146Ba1- β-, n (14.2%) 145Ba147Cs 55 92146.94416(6)0.235(3) s β- (71.5%) 147Ba(3/2+) β-, n (28.49%) 147Ba148Cs 55 93147.94922(62)146(6) ms β- (74.9%) 148Ba β-, n (25.1%) 147Ba149Cs 55 94148.95293(21)#150# ms [>50 ms] β- 149Ba3/2+# β-, n 148Ba150Cs 55 95149.95817(32)#100# ms [>50 ms] β- 150Ba β-, n 149Ba151Cs 55 96150.96219(54)#60# ms [>50 ms] β- 151Ba3/2+# β-, n 150Ba

 각주 

 내용주

동위 원소

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