알루미늄 동위 원소

알루미늄은 자연에 27Al(안정 동위 원소)과 26Al(반감기 7.2×105년인 방사성 동위 원소) 두 종류의 동위 원소가 존재하며, 이 중 27Al이 차지하는 비율은 99.9% 이상이다. 이 밖에 원자량 21~42 사이에서 22종류의 방사성 동위 원소와 4종류의 이성질핵이 알려져 있으며, 모두 반감기가 7분 이하이고 대부분은 1초 이하이다.

알루미늄의 표준 원자량은 26.9815386(8)u이다.

 알루미늄-26 

26Al은 대기 중에서 우주선의 양성자가 아르곤에 충돌하여 파쇄되는 과정을 통해 생성된다. 자연에 미량 존재하므로 위성이나 운석을 연구하는데도 쓰인다. 운석 파편은 지구에 떨어지면서 우주선에 많이 노출되므로 26Al이 생성된다. 이들이 대기를 통과하여 땅에 떨어지면 대기권이 우주선의 노출을 막아주므로 더 이상 26Al은 생성되지 않고 방사성 붕괴를 시작한다. 이를 자세히 분석하면 그 운석의 연대를 측정할 수 있으며, 분석 결과에 따르면 태양계가 형성될 당시 26Al이 비교적 풍부했던 것으로 추정된다. 대부분의 운석학자들은 대략 45억 5천만 년 전에 26Al의 방사성 붕괴로 발생한 열로 인해 일부 소행성이 녹아내려 행성 분화가 일어났다고 추정한다. 그 밖에 해양 퇴적물, 망간 단괴, 빙하, 암석 등의 연대 측정에도 사용된다.

 표 
 핵자수 Z(p) N(n)  동위 원소 질량 (u)  반감기 붕괴 방식 붕괴 생성동위 원소 핵자스핀 자연계에 존재하는동위 원소 범위(몰 분율) 자연계에 존재하는최대 범위(몰 분율) 들뜬 에너지 19Al 13 6 19.0218# <35 ns p 18Mg 20Al 13 7 20.0194# <35 ns p 19Mg 21Al 13 8 21.02804(32)# <35 ns p 20Mg 1/2+#22Al 13 922.01952(10)#59(3) ms β+ (96.7%) 22Mg(3)+ β+, 2p (2.5%) 20Ne β+, p (0.8%) 21Na23Al 13 1023.007267(20)470(30) ms β+ (92%) 23Mg5/2+# β+, p (8%) 22Na 23mAl ~0.35 s#7924Al 13 1123.9999389(30)2.053(4) s β+ (99.95%) 24Mg4+ β+, α (.0349%) 20Ne β+, p (.0159%) 23Na 24mAl 425.8(1) keV131.3(25) ms IT (82%) 24Al1+ β+ (18%) 24Mg β+, α 20Ne 25Al 13 12 24.9904281(5) 7.183(12) s β+ 25Mg 5/2+ 26Al 13 13 25.98689169(6) 7.17(24)×105 years β+ 26Mg 5+ 미량 26mAl 228.305(13) keV 6.3452(19) s β+ 26Mg 0+ 27Al 13 14 26.98153863(12)안정 5/2+ 1.0000 28Al 13 15 27.98191031(14) 2.2414(12) min β- 28Si 3+ 29Al 13 16 28.9804450(13) 6.56(6) min β- 29Si 5/2+ 30Al 13 17 29.982960(15) 3.60(6) s β- 30Si 3+31Al 13 1830.983947(22)644(25) ms β- (98.4%) 31Si(3/2,5/2)+ β-, n (1.6%) 30Si32Al 13 1931.98812(9)31.7(8) ms β- (99.3%) 32Si1+ β-, n (.7%) 31Si 32mAl 955.7(4) keV 200(20) ns (4+)33Al 13 2032.99084(8)41.7(2) ms β- (91.5%) 33Si(5/2+)# β-, n (8.5%) 32Si34Al 13 2133.99685(12)56.3(5) ms β- (87.5%) 34Si4-# β-, n (12.5%) 33Si35Al 13 2234.99986(19)38.6(4) ms β- (74%) 35Si5/2+# β-, n (26%) 34Si36Al 13 2336.00621(23)90(40) ms β- (69%) 36Si β-, n (31%) 35Si 37Al 13 24 37.01068(36) 10.7(13) ms β- 37Si 3/2+ 38Al 13 25 38.01723(78) 7.6(6) ms β- 38Si 39Al 13 26 39.02297(158) 7.6(16) ms β- 39Si 3/2+# 40Al 13 27 40.03145(75)# 10# ms [>260 ns] 41Al 13 28 41.03833(86)# 2# ms [>260 ns] 3/2+# 42Al 13 29 42.04689(97)# 1 ms 

 각주 

동위 원소

분류:원소별 동위 원소 목록