세슘 은 원자량 112~151 사이에 총 40개의 동위 원소 가 알려져 있으며, 안정 동위 원소 는 133 Cs 한 가지 뿐이다. 가장 안정한 방사성 동위 원소 는 약 230만 년의 반감기 를 갖는 135 Cs, 30.1671년의 반감기를 갖는 137 Cs, 2.0652년의 반감기를 갖는 134 Cs 등이다. 이외의 동위 원소들은 모두 반감기가 14일 미만이며, 대부분은 1시간 미만이다.
세슘의 표준 원자량은 132.9054519(2) u 이다.
세슘-133
133 Cs은 세슘 동위 원소 중 유일하게 안정한 천연 동위 원소이다. 원자로 에서 방사성 붕괴 의 산물로 생성되기도 한다. 133 Cs 원자핵은 1초에 9,192,631,770번 진동하는데, 이를 이용하여 국제원자시 의 1초를 정의한다.
세슘-137
137 Cs은 30.17년의 반감기 를 갖는 동위 원소로, 90 Sr 과 함께 사용후 핵연료 에서 다량 생성된다. 자연계에서는 우라늄과 토륨의 자발 핵분열 의 생성물로 극미량이 형성되었다가 사라졌다를 반복하고 있다.
137 Cs은 베타 붕괴 하여 137m Ba 으로 붕괴하였다가 다시 안정 동위 원소인 137 Ba로 붕괴하는데, 이 과정에서 강력한 감마선 을 방출한다.
흔히 원전이 폭발할 때 나오는 세슘 동위원소이다.
90 Sr 과 함께 나온다.
표
핵종 기호
Z(p )
N(n )
동위 원소 질량 (u)
반감기
붕괴 방식[ 1] [ n 1]
붕괴 생성물[ n 2]
핵 스핀
자연적 동위 원소 구성비 (몰 분율)
자연적 구성비 변동 범위 (몰 분율)
들뜬 에너지
112 Cs
55
57
111.95030(33)#
500(100) µs
p
111 Xe
1+#
α
108 I
113 Cs
55
58
112.94449(11)
16.7(7) µs
p (99.97%)
112 Xe
5/2+#
β+ (0.03%)
113 Xe
114 Cs
55
59
113.94145(33)#
0.57(2) s
β+ (91.09%)
114 Xe
(1+)
β+ , p (8.69%)
113 I
β+ , α (0.19%)
110 Te
α (0.018%)
110 I
115 Cs
55
60
114.93591(32)#
1.4(8) s
β+ (99.93%)
115 Xe
9/2+#
β+ , p (0.07%)
114 I
116 Cs
55
61
115.93337(11)#
0.70(4) s
β+ (99.67%)
116 Xe
(1+)
β+ , p (0.279%)
115 I
β+ , α (0.049%)
112 Te
116m Cs
100(60)# keV
3.85(13) s
β+ (99.48%)
116 Xe
4+,5,6
β+ , p (0.51%)
115 I
β+ , α (0.008%)
112 Te
117 Cs
55
62
116.92867(7)
8.4(6) s
β+
117 Xe
(9/2+)#
117m Cs
150(80)# keV
6.5(4) s
β+
117 Xe
3/2+#
118 Cs
55
63
117.926559(14)
14(2) s
β+ (99.95%)
118 Xe
2
β+ , p (0.042%)
117 I
β+ , α (0.0024%)
114 Te
118m Cs
100(60)# keV
17(3) s
β+ (99.95%)
118 Xe
(7-)
β+ , p (0.042%)
117 I
β+ , α (0.0024%)
114 Te
119 Cs
55
64
118.922377(15)
43.0(2) s
β+
119 Xe
9/2+
β+ , α (2×10−6 %)
115 Te
119m Cs
50(30)# keV
30.4(1) s
β+
119 Xe
3/2(+)
120 Cs
55
65
119.920677(11)
61.2(18) s
β+
120 Xe
2(-#)
β+ , α (2×10−5 %)
116 Te
β+ , p (7×10−6 %)
118 I
120m Cs
100(60)# keV
57(6) s
β+
120 Xe
(7-)
β+ , α (2×10−5 %)
116 Te
β+ , p (7×10−6 %)
118 I
121 Cs
55
66
120.917229(15)
155(4) s
β+
121 Xe
3/2(+)
121m Cs
68.5(3) keV
122(3) s
β+ (83%)
121 Xe
9/2(+)
IT (17%)
121 Cs
122 Cs
55
67
121.91611(3)
21.18(19) s
β+
122 Xe
1+
β+ , α (2×10−7 %)
118 Te
122m1 Cs
45.8 keV
>1 µs
(3)+
122m2 Cs
140(30) keV
3.70(11) min
β+
122 Xe
8-
122m3 Cs
127.0(5) keV
360(20) ms
(5)-
123 Cs
55
68
122.912996(13)
5.88(3) min
β+
123 Xe
1/2+
123m1 Cs
156.27(5) keV
1.64(12) s
IT
123 Cs
(11/2)-
123m2 Cs
231.63+X keV
114(5) ns
(9/2+)
124 Cs
55
69
123.912258(9)
30.9(4) s
β+
124 Xe
1+
124m Cs
462.55(17) keV
6.3(2) s
IT
124 Cs
(7)+
125 Cs
55
70
124.909728(8)
46.7(1) min
β+
125 Xe
1/2(+)
125m Cs
266.6(11) keV
900(30) ms
(11/2-)
126 Cs
55
71
125.909452(13)
1.64(2) min
β+
126 Xe
1+
126m1 Cs
273.0(7) keV
>1 µs
126m2 Cs
596.1(11) keV
171(14) µs
127 Cs
55
72
126.907418(6)
6.25(10) h
β+
127 Xe
1/2+
127m Cs
452.23(21) keV
55(3) µs
(11/2)-
128 Cs
55
73
127.907749(6)
3.640(14) min
β+
128 Xe
1+
129 Cs
55
74
128.906064(5)
32.06(6) h
β+
129 Xe
1/2+
130 Cs
55
75
129.906709(9)
29.21(4) min
β+ (98.4%)
130 Xe
1+
β- (1.6%)
130 Ba
130m Cs
163.25(11) keV
3.46(6) min
IT (99.83%)
130 Cs
5-
β+ (0.16%)
130 Xe
131 Cs
55
76
130.905464(5)
9.689(16) d
ε
131 Xe
5/2+
132 Cs
55
77
131.9064343(20)
6.480(6) d
β+ (98.13%)
132 Xe
2+
β- (1.87%)
132 Ba
133 Cs[ n 3] [ n 4]
55
78
132.905451933(24)
안정 [ n 5]
7/2+
1.0000
134 Cs[ n 4]
55
79
133.906718475(28)
2.0652(4) a
β-
134 Ba
4+
ε (3×10−4 %)
134 Xe
134m Cs
138.7441(26) keV
2.912(2) h
IT
134 Cs
8-
135 Cs[ n 4]
55
80
134.9059770(11)
2.3 x106 a
β-
135 Ba
7/2+
135m Cs
1632.9(15) keV
53(2) min
IT
135 Cs
19/2-
136 Cs
55
81
135.9073116(20)
13.16(3) d
β-
136 Ba
5+
136m Cs
518(5) keV
19(2) s
β-
136 Ba
8-
IT
136 Cs
137 Cs[ n 4]
55
82
136.9070895(5)
30.1671(13) a
β- (95%)
137m Ba
7/2+
β- (5%)
137 Ba
138 Cs
55
83
137.911017(10)
33.41(18) min
β-
138 Ba
3-
138m Cs
79.9(3) keV
2.91(8) min
IT (81%)
138 Cs
6-
β- (19%)
138 Ba
139 Cs
55
84
138.913364(3)
9.27(5) min
β-
139 Ba
7/2+
140 Cs
55
85
139.917282(9)
63.7(3) s
β-
140 Ba
1-
141 Cs
55
86
140.920046(11)
24.84(16) s
β- (99.96%)
141 Ba
7/2+
β- , n (0.0349%)
140 Ba
142 Cs
55
87
141.924299(11)
1.689(11) s
β- (99.9%)
142 Ba
0-
β- , n (0.091%)
141 Ba
143 Cs
55
88
142.927352(25)
1.791(7) s
β- (98.38%)
143 Ba
3/2+
β- , n (1.62%)
142 Ba
144 Cs
55
89
143.932077(28)
994(4) ms
β- (96.8%)
144 Ba
1(-#)
β- , n (3.2%)
143 Ba
144m Cs
300(200)# keV
<1 s
β-
144 Ba
(>3)
IT
144 Cs
145 Cs
55
90
144.935526(12)
582(6) ms
β- (85.7%)
145 Ba
3/2+
β- , n (14.3%)
144 Ba
146 Cs
55
91
145.94029(8)
0.321(2) s
β- (85.8%)
146 Ba
1-
β- , n (14.2%)
145 Ba
147 Cs
55
92
146.94416(6)
0.235(3) s
β- (71.5%)
147 Ba
(3/2+)
β- , n (28.49%)
147 Ba
148 Cs
55
93
147.94922(62)
146(6) ms
β- (74.9%)
148 Ba
β- , n (25.1%)
147 Ba
149 Cs
55
94
148.95293(21)#
150# ms [>50 ms]
β-
149 Ba
3/2+#
β- , n
148 Ba
150 Cs
55
95
149.95817(32)#
100# ms [>50 ms]
β-
150 Ba
β- , n
149 Ba
151 Cs
55
96
150.96219(54)#
60# ms [>50 ms]
β-
151 Ba
3/2+#
β- , n
150 Ba
각주
내용주