황은 자연에서 네 가지 안정 동위 원소로 구성되어 있으며, 각각 32S (95.02%), 33S (0.75%), 34S (4.21%), 36S (0.02%)이다. 이처럼 32S이 다른 동위 원소들에 비해 풍부한 이유는 II형 초신성이 폭발하면서 알파 과정을 통해 12C 원자에 다섯 개의 헬륨 원자핵이 융합되면서 다량이 생성되었기 때문인 것으로 추정된다(규소 연소 과정 참고). 이 밖에 원자량 26~49 사이에 21가지의 방사성 동위 원소가 알려져 있으며 그 중 대기 중에서 아르곤과 우주선이 반응하여 생성된 35S(반감기 87일)를 제외한 나머지 황 동위 원소들은 비교적 불안정하다.
황의 표준 원자량은 32.065(5) u이다.
표
| 핵종 기호 |
Z(p) | N(n) | 동위 원소 질량 (u) |
반감기 | 붕괴 방식[1] |
붕괴 생성물[n 1] |
핵 스핀 |
전형적 동위 원소 구성비 (몰 분율) |
자연적 구성비 변동 범위 (몰 분율) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 들뜬 에너지 | |||||||||
| 26S | 16 | 10 | 26.02788(32)# | 10# ms | 2p | 24Si | 0+ | ||
| 27S | 16 | 11 | 27.01883(22)# | 15.5(15) ms | β+ (98.0%) | 27P | (5/2+) | ||
| β+, 2p (2.0%) | 25Al | ||||||||
| β+, p (<0.1%) | 26Si | ||||||||
| 28S | 16 | 12 | 28.00437(17) | 125(10) ms | β+ (79.3%) | 28P | 0+ | ||
| β+, p (20.7%) | 27Si | ||||||||
| 29S | 16 | 13 | 28.99661(5) | 187(4) ms | β+ (53.6%) | 29P | 5/2+ | ||
| β+, p (46.4%) | 28Si | ||||||||
| 30S | 16 | 14 | 29.984903(3) | 1.178(5) s | β+ | 30P | 0+ | ||
| 31S | 16 | 15 | 30.9795547(16) | 2.572(13) s | β+ | 31P | 1/2+ | ||
| 32S[n 2] | 16 | 16 | 31.97207100(15) | 안정 | 0+ | 0.9493(31) | 0.94454-0.95281 | ||
| 33S | 16 | 17 | 32.97145876(15) | 안정 | 3/2+ | 0.0076(2) | 0.00730-0.00793 | ||
| 34S | 16 | 18 | 33.96786690(12) | 안정 | 0+ | 0.0429(28) | 0.03976-0.04734 | ||
| 35S | 16 | 19 | 34.96903216(11) | 87.51(12) d | β− | 35Cl | 3/2+ | 미량 | |
| 36S | 16 | 20 | 35.96708076(20) | 안정 | 0+ | 2(1)×10−4 | 1.3×10−4-2.7×10−4 | ||
| 37S | 16 | 21 | 36.97112557(21) | 5.05(2) min | β− | 37Cl | 7/2− | ||
| 38S | 16 | 22 | 37.971163(8) | 170.3(7) min | β− | 38Cl | 0+ | ||
| 39S | 16 | 23 | 38.97513(5) | 11.5(5) s | β− | 39Cl | (3/2,5/2,7/2)− | ||
| 40S | 16 | 24 | 39.97545(15) | 8.8(22) s | β− | 40Cl | 0+ | ||
| 41S | 16 | 25 | 40.97958(13) | 1.99(5) s | β− (>99.9%) | 41Cl | (7/2−)# | ||
| β−, n (<0.1%) | 40Cl | ||||||||
| 42S | 16 | 26 | 41.98102(13) | 1.013(15) s | β− (96%) | 42Cl | 0+ | ||
| β−, n (4%) | 41Cl | ||||||||
| 43S | 16 | 27 | 42.98715(22) | 260(15) ms | β− (60%) | 43Cl | 3/2−# | ||
| β−, n (40%) | 42Cl | ||||||||
| 43mS | 319(5) keV | 480(50) ns | (7/2−) | ||||||
| 44S | 16 | 28 | 43.99021(42) | 100(1) ms | β− (82%) | 44Cl | 0+ | ||
| β−, n (18%) | 43Cl | ||||||||
| 45S | 16 | 29 | 44.99651(187) | 68(2) ms | β−, n (54%) | 44Cl | 3/2−# | ||
| β− (46%) | 45Cl | ||||||||
| 46S | 16 | 30 | 46.00075(75)# | 50(8) ms | β− | 46Cl | 0+ | ||
| 47S | 16 | 31 | 47.00859(86)# | 20# ms [>200 ns] |
β− | 47Cl | 3/2−# | ||
| 48S | 16 | 32 | 48.01417(97)# | 10# ms [>200 ns] |
β− | 48Cl | 0+ | ||
| 49S | 16 | 33 | 49.02362(102)# | <200 ns | n | 48S | 3/2−# | ||
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각주
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