칼슘 동위 원소 는 칼슘 의 동위원소이다. 질량수 가 40, 41, 42, 43, 44, 46, 48인 7개의 동위원소가 자연계에서 발견되고 있다. 칼슘-40과 칼슘-48 은 이중 마법수 를 가지고 있다.
개요
칼슘 동위 원소는 인공적으로 합성된 것까지 34 Ca부터 57 Ca까지 있다. 이 중에서 6개의 동위 원소가 자연계에 존재하며 5개의 안정 동위 원소인 40 Ca, 42 Ca, 43 Ca, 44 Ca, 46 Ca과 방사성 붕괴를 하는 48 Ca이 존재한다.
40 Ca은 β+ β+ 붕괴를 통해 40 Ar으로 46 Ca은 β- β- 붕괴를 통해 46 Ti으로 붕괴할 것으로 예측되나 아직 붕괴되는 모습이 관측되지 않았다. 40 Ca과 46 Ca은 예측과는 다르게 다른 안정 동위 원소들처럼 영원히 존재할 수도 있다.
41 Ca은 반감기가 10만 2700년으로 41 K으로 붕괴한다.
표
핵종 기호
Z(p )
N(n )
동위 원소 질량 (u)
반감기[ n 1]
붕괴 방식[ 1]
붕괴 생성물[ n 2]
핵 스핀
자연계 존재비
자연계에 존재하는 최대 범위
34 Ca
20
14
34.01412(32)#
<35 ns
p
33 K
0+
35 Ca
20
15
35.00494(21)#
25.7(2) ms
β+ (>99.9%)
35 K
1/2+#
β+ , p (<.1%)
34 Ar
36 Ca
20
16
35.99309(4)
102(2) ms
β+ , p (56.8%)
35 Ar
0+
β+ (43.2%)
36 K
37 Ca
20
17
36.985870(24)
181.1(10) ms
β+ , p (74.5%)
36 Ar
(3/2+)
β+ (25.5%)
36 K
38 Ca
20
18
37.976318(5)
440(8) ms
β+
38 K
0+
39 Ca
20
19
38.9707197(20)
859.6(14) ms
β+
39 K
3/2+
40 Ca[ n 3]
20
20
39.96259098(22)
관측상 안정 [ n 4]
0+
0.96941(156)
0.96933-0.96947
41 Ca
20
21
40.96227806(26)
1.02(7)×105 a
ε
41 K
7/2-
미량[ n 5]
42 Ca
20
22
41.95861801(27)
안정
0+
0.00647(23)
0.00646-0.00648
43 Ca
20
23
42.9587666(3)
안정
7/2-
0.00135(10)
0.00135-0.00135
44 Ca
20
24
43.9554818(4)
안정
0+
0.02086(110)
0.02082-0.02092
45 Ca
20
25
44.9561866(4)
162.67(25) d
β-
45 Sc
7/2-
46 Ca
20
26
45.9536926(24)
관측상 안정 [ n 6]
0+
4(3)×10−5
4×10−5 -4×10−5
47 Ca
20
27
46.9545460(24)
4.536(3) d
β-
47 Sc
7/2-
48 Ca[ n 7]
20
28
47.952534(4)
4.3(38)×1019 a
β- β- [ n 8]
48 Ti
0+
0.00187(21)
0.00186-0.00188
49 Ca
20
29
48.955674(4)
8.718(6) m
β-
49 Sc
3/2-
50 Ca
20
30
49.957519(10)
13.9(6) s
β-
50 Sc
0+
51 Ca
20
31
50.9615(1)
10.0(8) s
β- (>99.9%)
51 Sc
(3/2-)#
β- , n (<.1%)
50 Sc
52 Ca
20
32
51.96510(75)
4.6(3) s
β- (98%)
52 Sc
0+
β- , n (2%)
51 Sc
53 Ca
20
33
52.97005(54)#
90(15) ms
β- (70%)
53 Sc
3/2-#
β- , n (30%)
52 Sc
54 Ca
20
34
53.97435(75)#
50# ms [>300 ns]
β- , n
53 Sc
0+
β-
54 Sc
55 Ca
20
35
54.98055(75)#
30# ms [>300 ns]
β-
55 Sc
5/2-#
56 Ca
20
36
55.98557(97)#
10# ms [>300 ns]
β-
56 Sc
0+
57 Ca
20
37
56.99236(107)#
5# ms
β-
57 Sc
5/2-#
β- , n
56 Sc
↑ 우주의 나이보다 긴 반감기를 가진 동위원소는 굵은 글씨로 표시함. (안정에 가까움)
↑ 안정 동위 원소는 굵은 글씨로 표시함.
↑ 양성자와 중성자의 개수가 동일한 가장 무거운 안정 동위 원소이다.
↑ 40 Ar 으로 β+ β+ 붕괴할 것으로 예측되며 3.8 ×102200 년보다 긴 반감기를 가졌을 것으로 예측된다.
↑ 우주선 생성 동위 원소
↑ 46 Ti 으로 β- β- 붕괴할 것으로 예측되며 7.1×1023 년보다 긴 반감기를 가졌을 것으로 예측된다.
↑ 태양계 초창기부터 존재해 왔었던 방사성 핵종.
↑ 48 Ti 으로 β- β- 붕괴한다는 것이 확인되었다.
각주