나이오븀 동위 원소
자연계에 존재하는 나이오븀의 안정 동위 원소는 1종이며, 93Nb이 100% 존재한다. 인공적으로 만들어진 나이오븀의 동위 원소는 81Nb부터 113Nb까지 합성되었다.
나이오븀-91
[편집]반감기는 680년으로 상당히 길지만 원자로의 핵폐기물로 생성되지 않는다.
따라서 입자가속기에서 90Zr, 91Zr에 양성자를 충돌시켜서 얻으며 극미량 생성되기 때문에 실험용으로만 이용되고 있다.
나이오븀-92
[편집]92Nb의 반감기는 3470만년이며 태양계 초창기에는 존재했었지만, 현재는 자연계에 존재하지 않는 절멸 핵종으로 이보다 반감기가 긴 244Pu의 반감기는 8000만년으로 자연계에 미량 존재한다.
원자로에서 초극미량 생성되므로 실제로 분리가 불가능하기 때문에, 실험실에서 91Zr, 92Zr에 양성자를 강하게 충돌시켜 합성으로 얻거나 93Nb에 강하게 중성자를 충돌시켜 얻기도 한다.
실험실에서도 초극미량밖에 얻을 수 없기 때문에 실험용으로만 이용되고 있다.
나이오븀-93
[편집]93Nb은 자연계에 100% 존재하며 나이오븀 동위 원소들 중 단 하나의 안정 동위 원소로 존재한다.
이론상으로 자발 핵분열을 할 수 있는 가능성이 있는 핵자들 중 가장 가벼운 핵자지만 붕괴되는 모습은 관측되지 않았으며, 이론과는 다르게 실제로는 붕괴하지 않을 것이다.
나이오븀-94
[편집]반감기가 2만 300년으로 매우 길지만 원자로에서 생성되지 않기 때문에 실험용으로만 얻고 있다. 93Nb이나 94Zr을 통하여 실험실에서 합성으로 생산하고 있다.
나이오븀-95
[편집]반감기가 34.991일이며 원자로에서 대량 생산되지만 반감기가 짧아 금방 몰리브데넘-95로 붕괴한다.
표
[편집]| 핵자 수 |
Z(p) | N(n) | 동위 원소 질량 (u) |
반감기 | 붕괴 방식[n 1] |
붕괴 생성 동위 원소[n 2] |
핵 스핀 |
자연계에 존재하는 동위 원소 범위 (몰 분율) |
자연계에 존재하는 최대 범위 (몰 분율) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 들뜬 에너지 | |||||||||
| 81Nb | 41 | 40 | 80.94903(161)# | <44 ns | β+, p | 80Y | 3/2-# | ||
| p | 80Zr | ||||||||
| β+ | 81Zr | ||||||||
| 82Nb | 41 | 41 | 81.94313(32)# | 51(5) ms | β+ | 82Zr | 0+ | ||
| 83Nb | 41 | 42 | 82.93671(34) | 4.1(3) s | β+ | 83Zr | (5/2+) | ||
| 84Nb | 41 | 43 | 83.93357(32)# | 9.8(9) s | β+ (>99.9%) | 84Zr | 3+ | ||
| β+, p (<0.1%) | 83Y | ||||||||
| 84mNb | 338(10) keV | 103(19) ns | (5-) | ||||||
| 85Nb | 41 | 44 | 84.92791(24) | 20.9(7) s | β+ | 85Zr | (9/2+) | ||
| 85mNb | 759.0(10) keV | 12(5) s | (1/2-) | ||||||
| 86Nb | 41 | 45 | 85.92504(9) | 88(1) s | β+ | 86Zr | (6+) | ||
| 86mNb | 250(160)# keV | 56(8) s | β+ | 86Zr | high | ||||
| 87Nb | 41 | 46 | 86.92036(7) | 3.75(9) min | β+ | 87Zr | (1/2-) | ||
| 87mNb | 3.84(14) keV | 2.6(1) min | β+ | 87Zr | (9/2+)# | ||||
| 88Nb | 41 | 47 | 87.91833(11) | 14.55(6) min | β+ | 88Zr | (8+) | ||
| 88mNb | 40(140) keV | 7.8(1) min | β+ | 88Zr | (4-) | ||||
| 89Nb | 41 | 48 | 88.913418(29) | 2.03(7) h | β+ | 89Zr | (9/2+) | ||
| 89mNb | 0(30)# keV | 1.10(3) h | β+ | 89Zr | (1/2)- | ||||
| 90Nb | 41 | 49 | 89.911265(5) | 14.60(5) h | β+ | 90Zr | 8+ | ||
| 90m1Nb | 122.370(22) keV | 63(2) µs | 6+ | ||||||
| 90m2Nb | 124.67(25) keV | 18.81(6) s | IT | 90Nb | 4- | ||||
| 90m3Nb | 171.10(10) keV | <1 µs | 7+ | ||||||
| 90m4Nb | 382.01(25) keV | 6.19(8) ms | 1+ | ||||||
| 90m5Nb | 1880.21(20) keV | 472(13) ns | (11-) | ||||||
| 91Nb | 41 | 50 | 90.906996(4) | 680(130) a | ε (99.98%) | 91Zr | 9/2+ | ||
| β+ (0.013%) | 91Zr | ||||||||
| 91m1Nb | 104.60(5) keV | 60.86(22) d | IT (93%) | 91Nb | 1/2- | ||||
| ε (7%) | 91Zr | ||||||||
| β+ (0.0028%) | 91Zr | ||||||||
| 91m2Nb | 2034.35(19) keV | 3.76(12) µs | (17/2-) | ||||||
| 92Nb | 41 | 51 | 91.907194(3) | 3.47(24)×107 a[n 3] | β+ (99.95%) | 92Zr | (7)+ | ||
| β- (0.05%) | 92Mo | ||||||||
| 92m1Nb | 135.5(4) keV | 10.15(2) d | β+ | 92Zr | (2)+ | ||||
| 92m2Nb | 225.7(4) keV | 5.9(2) µs | (2)- | ||||||
| 92m3Nb | 2203.3(4) keV | 167(4) ns | (11-) | ||||||
| 93Nb | 41 | 52 | 92.9063781(26) | 안정[n 4] | 9/2+ | 1.0000 | |||
| 93mNb | 30.77(2) keV | 16.13(14) a | IT | 93Nb | 1/2- | ||||
| 94Nb | 41 | 53 | 93.9072839(26) | 2.03(16)×104 a | β- | 94Mo | (6)+ | ||
| 94mNb | 40.902(12) keV | 6.263(4) min | IT (99.5%) | 94Nb | 3+ | ||||
| β- (0.5%) | 94Mo | ||||||||
| 95Nb | 41 | 54 | 94.9068358(21) | 34.991(6) d | β- | 95Mo | 9/2+ | ||
| 95mNb | 235.690(20) keV | 3.61(3) d | IT (94.4%) | 95Nb | 1/2- | ||||
| β- (5.6%) | 95Mo | ||||||||
| 96Nb | 41 | 55 | 95.908101(4) | 23.35(5) h | β- | 96Mo | 6+ | ||
| 97Nb | 41 | 56 | 96.9080986(27) | 72.1(7) min | β- | 97Mo | 9/2+ | ||
| 97mNb | 743.35(3) keV | 52.7(18) s | IT | 97Nb | 1/2- | ||||
| 98Nb | 41 | 57 | 97.910328(6) | 2.86(6) s | β- | 98Mo | 1+ | ||
| 98mNb | 84(4) keV | 51.3(4) min | β- (99.9%) | 98Mo | (5+) | ||||
| IT (0.1%) | 98Nb | ||||||||
| 99Nb | 41 | 58 | 98.911618(14) | 15.0(2) s | β- | 99Mo | 9/2+ | ||
| 99mNb | 365.29(14) keV | 2.6(2) min | β- (96.2%) | 99Mo | 1/2- | ||||
| IT (3.8%) | 99Nb | ||||||||
| 100Nb | 41 | 59 | 99.914182(28) | 1.5(2) s | β- | 100Mo | 1+ | ||
| 100mNb | 470(40) keV | 2.99(11) s | β- | 100Mo | (4+,5+) | ||||
| 101Nb | 41 | 60 | 100.915252(20) | 7.1(3) s | β- | 101Mo | (5/2#)+ | ||
| 102Nb | 41 | 61 | 101.91804(4) | 1.3(2) s | β- | 102Mo | 1+ | ||
| 102mNb | 130(50) keV | 4.3(4) s | β- | 102Mo | high | ||||
| 103Nb | 41 | 62 | 102.91914(7) | 1.5(2) s | β- | 103Mo | (5/2+) | ||
| 104Nb | 41 | 63 | 103.92246(11) | 4.9(3) s | β- (99.94%) | 104Mo | (1+) | ||
| β-, n (0.06%) | 103Mo | ||||||||
| 104mNb | 220(120) keV | 940(40) ms | β- (99.95%) | 104Mo | high | ||||
| β-, n (0.05%) | 103Mo | ||||||||
| 105Nb | 41 | 64 | 104.92394(11) | 2.95(6) s | β- (98.3%) | 105Mo | (5/2+)# | ||
| β-, n (1.7%) | 104Mo | ||||||||
| 106Nb | 41 | 65 | 105.92797(21)# | 920(40) ms | β- (95.5%) | 106Mo | 2+# | ||
| β-, n (4.5%) | 105Mo | ||||||||
| 107Nb | 41 | 66 | 106.93031(43)# | 300(9) ms | β- (94%) | 107Mo | 5/2+# | ||
| β-, n (6%) | 106Mo | ||||||||
| 108Nb | 41 | 67 | 107.93484(32)# | 0.193(17) s | β- (93.8%) | 108Mo | (2+) | ||
| β-, n (6.2%) | 107Mo | ||||||||
| 109Nb | 41 | 68 | 108.93763(54)# | 190(30) ms | β- (69%) | 109Mo | 5/2+# | ||
| β-, n (69%) | 108Mo | ||||||||
| 110Nb | 41 | 69 | 109.94244(54)# | 170(20) ms | β- (60%) | 110Mo | 2+# | ||
| β-, n (40%) | 109Mo | ||||||||
| 111Nb | 41 | 70 | 110.94565(54)# | 80# ms [>300 ns] | 5/2+# | ||||
| 112Nb | 41 | 71 | 111.95083(75)# | 60# ms [>300 ns] | 2+# | ||||
| 113Nb | 41 | 72 | 112.95470(86)# | 30# ms [>300 ns] | 5/2+# | ||||
