란타넘 동위 원소

란타넘(La)은 원자 번호 57번인 희토류 원소로, 안정 동위 원소인 ¹³⁹La 하나만을 갖는 단일 핵종 원소이다. 따라서 자연계에 존재하는 란타넘은 거의 100% ¹³⁹La으로 구성되어 있다. 란타넘은 이 외에도 여러 가지 방사성 동위 원소들이 알려져 있으며, 그 질량수는 112부터 157까지 다양하다.

가장 흔한 방사성 동위 원소는 ¹³⁸La으로, 반감기는 1.05 × 10¹¹년이다. 이외에도 ¹³⁷La (반감기 약 6만 년), ¹⁴⁰La (반감기 약 40시간), ¹³⁵La (반감기 약 19.5시간) 등이 비교적 긴 반감기를 가진다. 다른 란타넘 동위 원소들은 대부분 반감기가 1시간 미만이며, 일부는 1분도 채 되지 않는 매우 짧은 반감기를 가진다.

¹³⁹La보다 가벼운 동위 원소들은 주로 전자 포획(electron capture)을 통해 붕괴하며, ¹³⁹La보다 무거운 동위 원소들은 주로 베타 붕괴(beta decay)를 통해 붕괴한다. 란타넘 동위 원소들의 붕괴 생성물은 바륨(Ba), 세륨(Ce), 유로퓸(Eu) 등이다.

란타넘 동위 원소는 다양한 분야에서 활용된다. ¹³⁹La은 NMR 분광학에서 기준 물질로 사용되기도 하며, 방사성 동위 원소들은 의학적 영상 촬영이나 치료, 그리고 과학 연구 분야에서 추적자(tracer)로 사용될 수 있다. 그러나 란타넘의 방사성 동위 원소들은 반감기가 짧거나, 자연 존재비가 매우 낮기 때문에 실질적인 응용은 제한적이다.