1. 방사성 붕괴 :
- 방사성 붕괴는 불안정한 원자 핵이 알파 입자 (헬륨 핵), 베타 입자 (전자 또는 위치) 또는 감마선 (고 에너지 광자)과 같은 입자를 방출함으로써 에너지를 잃을 때 발생합니다.
-이 프로세스는 한 요소를 다른 요소로 변환하여 동일한 요소의 다른 동위 원소를 생성 할 수 있습니다. 예를 들어, 우라늄 -238은 알파 붕괴를 통해 Thorium-234로 붕괴됩니다.
2. 원자 반응 :
- 원자 반응은 원자 핵의 상호 작용을 포함하여 새로운 동위 원소 또는 요소의 형성으로 이어집니다.
- 이러한 반응은 핵 합성 동안의 별과 같이 자연적으로 발생하거나 입자 가속기 또는 원자로와 같이 인위적으로 발생할 수 있습니다.
-예를 들어, 붕소 -10이 중성자를 포착 할 때 핵 반응을 통해 리튬 -7 및 알파 입자로 변형됩니다.
3. 중성자 캡처 :
- 중성자 캡처는 원자 핵이 유리 중성자를 흡수하여 하나의 중성자와 동위 원소를 생성 할 때 발생합니다.
-이 과정은 연속적인 중성자 캡처가 원자 수의 요소를 구축 할 수 있으므로 무거운 요소의 생산에 특히 중요합니다.
-예를 들어, 우라늄 -238은 중성자를 포착하여 우라늄 -239를 형성 할 수 있으며, 그 후 베타 붕괴가 Plutonium-239가되기를 수 있습니다.
4. 양성자 캡처 :
- 양성자 포획은 원자 핵에 의한 양성자의 흡수를 포함하여 하나의 양성자와 동위 원소를 초래한다.
-이 과정은 중성자 캡처보다 일반적이지만 별 폭발 중에 같은 특정 환경에서 발생할 수 있습니다.
-예를 들어, Carbon-12는 양성자 캡처를 통해 질소 -13을 형성하기 위해 양성자를 포획 할 수있다.
5. 스폴레이션 :
- 우주 광선 또는 가속 된 양성자와 같은 고 에너지 입자가 원자 핵과 충돌하여 양성자 또는 중성자를 노크 할 때 분열이 발생합니다.
-이 과정은 자연적으로 풍부하지 않거나 방사성이 아닌 동위 원소를 생성 할 수 있습니다.
예를 들어, 철 -56에 고 에너지 양성자로 충격을 받으면 코발트 -57 또는 망간 -54와 같은 동위 원소를 생성하기 위해 스콜을 겪을 수 있습니다.
동위 원소의 형성은 핵 물리학, 화학, 지질학, 고고학 및 의학을 포함한 다양한 분야에서 중요한 역할을합니다. 동위 원소는 에너지 생산, 의료 영상, 방사성 동위 원소 데이트 및 환경 연구에서 물질의 움직임 추적을 포함한 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다.
