Isotoper av zirkonium
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 25 mars 2021; kontroller kräver 4 redigeringar .Isotoper av zirkonium är varianter av det kemiska elementet zirkonium med olika antal neutroner i kärnan . Kända isotoper av zirkonium med masstal från 78 till 110 (antal protoner 40, neutroner från 38 till 70) och 6 nukleära isomerer .
Naturligt zirkonium är en blandning av fem isotoper. Fyra stabila:
- 90 Zr ( isotopmängd 51,46%)
- 91 Zr (isotopmängd 11,23%)
- 92 Zr (isotopisk mängd 17,11%)
- 94 Zr (isotopmängd 17,4%)
Och en instabil, men med en mycket lång halveringstid , många storleksordningar större än universums ålder (~1,3⋅10 14 år):
- 96 Zr (isotopisk förekomst 2,8 %, halveringstid 2,34⋅10 19 år, dubbel beta-sönderfallsschema ).
Bland artificiella isotoper är den längsta livslängden 93 Zr (halveringstid 1,61 miljoner år), 88 Zr (halveringstid 83 dagar), 95 Zr (halveringstid 64 dagar), 89 Zr (halveringstid 78 timmar). Isotoper lättare än 92 Zr sönderfaller företrädesvis enligt elektroninfångningsschemat , genomgår beta-sönderfall kraftigare .
Zirkonium-88
Isotopen är känd för sin mycket stora termiska neutroninfångningstvärsnitt , ~ 860 tusen ladugårdar [1] . Det är den näst största efter xenon-135 . Till skillnad från xenon-135 isotopen i klyvningsprodukterna av uran och plutoniumförekommer nästan aldrig och har därför inte samma betydelse vid hanteringen av kärnreaktorer.
Zirkonium-93
Isotopen finns i klyvningsprodukterna av uran och plutoniummed en avkastning på mer än 6%. Dess halveringstid når 1,61 miljoner år, vilket gör den till en av de mest betydande långlivade sönderfallsprodukternai använt kärnbränsle , vilket komplicerar dess slutförvaring.
Zirkoniumisotoptabell
| Nuklidsymbol _ |
Z ( p ) | N( n ) | Isotopmassa [2] ( a.u.m. ) |
Halveringstid [ 3] (T 1/2 ) |
Decay kanal | Förfallande produkt | Spinn och paritet av kärnan [3] |
Isotopens förekomst i naturen |
Omfång av förändringar i isotopisk förekomst i naturen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Excitationsenergi | |||||||||
| 78 Zr | 40 | 38 | 77.95523(54)# | 50# ms [>170 ns] |
0+ | ||||
| 79 Zr | 40 | 39 | 78.94916(43)# | 56(30) ms | β + , sid | 78 Sr | 5/2+# | ||
| β + | 79 Y | ||||||||
| 80 Zr | 40 | 40 | 79,9404(16) | 4.6(6) s | β + | 80 Y | 0+ | ||
| 81 Zr | 40 | 41 | 80,93721(18) | 5.5(4) s | β + (>99,9%) | 81 Y | (3/2−)# | ||
| β + , p (<0,1 %) | 80 Sr | ||||||||
| 82 Zr | 40 | 42 | 81.93109(24)# | 32(5) s | β + | 82 Y | 0+ | ||
| 83 Zr | 40 | 43 | 82,92865(10) | 41.6(24) s | β + (>99,9%) | 83 Y | (1/2−)# | ||
| β + , p (<0,1 %) | 82Sr _ | ||||||||
| 84 Zr | 40 | 44 | 83.92325(21)# | 25,9(7) min | β + | 84Y _ | 0+ | ||
| 85 Zr | 40 | 45 | 84.92147(11) | 7,86(4) min | β + | 85 Y | 7/2+ | ||
| 85m Zr | 292,2(3) keV | 10.9(3) s | IP (92 %) | 85 Zr | (1/2−) | ||||
| β + (8 %) | 85 Y | ||||||||
| 86 Zr | 40 | 46 | 85.91647(3) | 16,5(1) h | β + | 86 Y | 0+ | ||
| 87 Zr | 40 | 47 | 86.914816(9) | 1,68(1) h | β + | 87Y _ | (9/2)+ | ||
| 87m Zr | 335,84(19) keV | 14,0(2) s | IP | 87 Zr | (1/2) | ||||
| 88 Zr | 40 | 48 | 87.910227(11) | 83,4(3) dagar | EZ | 88 Y | 0+ | ||
| 89 Zr | 40 | 49 | 88.908890(4) | 78,41(12) h | β + | 89Y _ | 9/2+ | ||
| 89m Zr | 587,82(10) keV | 4,161(17) min | IP (93,77 %) | 89 Zr | 1/2− | ||||
| β + (6,23%) | 89Y _ | ||||||||
| 90 Zr | 40 | femtio | 89.9047044(25) | stabil | 0+ | 0,5145(40) | |||
| 90m1Zr _ | 2319.000(10) keV | 809,2(20) ms | IP | 90 Zr | 5- | ||||
| 90m2 Zr | 3589,419(16) keV | 131(4) ns | 8+ | ||||||
| 91 Zr | 40 | 51 | 90.9056458(25) | stabil | 5/2+ | 0,1122(5) | |||
| 91m Zr | 3167,3(4) keV | 4,35(14) µs | (21/2+) | ||||||
| 92 Zr | 40 | 52 | 91.9050408(25) | stabil | 0+ | 0,1715(8) | |||
| 93 Zr | 40 | 53 | 92.9064760(25) | 1.61(5)⋅10 6 år [4] | β − (73 %) | 93mNb _ | 5/2+ | ||
| β − (27 %) | 93Nb _ | ||||||||
| 94 Zr | 40 | 54 | 93.9063152(26) | stabil (>1,1⋅10 17 år) [n 1] [4] | 0+ | 0,1738(28) | |||
| 95 Zr | 40 | 55 | 94.9080426(26) | 64.032(6) dagar | β − | 95Nb _ | 5/2+ | ||
| 96 Zr | 40 | 56 | 95.9082734(30) | 2.34(17)⋅10 18 år gammal [4] | β − β − [n 2] [5] | 96Mo _ | 0+ | 0,0280(9) | |
| 97 Zr | 40 | 57 | 96.9109531(30) | 16.744(11) h | β − | 97mNb _ | 1/2+ | ||
| 98 Zr | 40 | 58 | 97.912735(21) | 30.7(4) s | β − | 98Nb _ | 0+ | ||
| 99 Zr | 40 | 59 | 98.916512(22) | 2.1(1) s | β − | 99mNb _ | 1/2+ | ||
| 100 Zr | 40 | 60 | 99,91776(4) | 7.1(4) s | β − | 100Nb _ | 0+ | ||
| 101 Zr | 40 | 61 | 100,92114(3) | 2.3(1) s | β − | 101Nb _ | 3/2+ | ||
| 102 Zr | 40 | 62 | 101,92298(5) | 2.9(2) s | β − | 102Nb _ | 0+ | ||
| 103 Zr | 40 | 63 | 102,92660(12) | 1.3(1) s | β − | 103Nb _ | (5/2−) | ||
| 104 Zr | 40 | 64 | 103.92878(43)# | 1.2(3) s | β − | 104Nb _ | 0+ | ||
| 105 Zr | 40 | 65 | 104.93305(43)# | 0,6(1) s | β − (>99,9 %) | 105Nb _ | |||
| β − , n (<,1 %) | 104Nb _ | ||||||||
| 106 Zr | 40 | 66 | 105.93591(54)# | 200# ms [>300 ns] |
β − | 106Nb _ | 0+ | ||
| 107 Zr | 40 | 67 | 106.94075(32)# | 150# ms [>300 ns] |
β − | 107Nb _ | |||
| 108 Zr | 40 | 68 | 107.94396(64)# | 80# ms [>300 ns] |
β − | 108Nb _ | 0+ | ||
| 109 Zr | 40 | 69 | 108.94924(54)# | 60# ms [>300 ns] |
|||||
| 110 Zr | 40 | 70 | 109,95287(86)# | 30# ms [>300 ns] |
0+ | ||||
| 111 Zr [6] | 40 | 71 | |||||||
| 112 Zr [6] | 40 | 72 | 0+ | ||||||
| 113 Zr [7] | 40 | 73 | |||||||
| 114 Zr [8] | 40 | 74 | 0+ | ||||||
- ↑ Teoretiskt sett kan den genomgå dubbel beta-sönderfall på 94 månader
- ↑ Teoretiskt kan den genomgå β - sönderfall till 96 Nb med en partiell halveringstid på mer än 2,4⋅10 19 år
Förklaringar till tabellen
- Isotopförekomster ges för de flesta naturliga prover. För andra källor kan värdena variera kraftigt.
- Indexen 'm', 'n', 'p' (bredvid symbolen) anger nuklidens exciterade isomera tillstånd.
- Symboler i fet stil indikerar stabila nedbrytningsprodukter. Symbolerna i fet kursiv stil betecknar radioaktiva sönderfallsprodukter som har halveringstider som är jämförbara med eller högre än jordens ålder och därför finns i den naturliga blandningen.
- Värden markerade med en hash (#) härleds inte enbart från experimentella data, utan är (åtminstone delvis) uppskattade från systematiska trender i närliggande nuklider (med samma Z- och N -förhållanden ). Osäkerhetsspinn och/eller paritetsvärden är omgivna inom parentes.
- Osäkerhet anges som ett tal inom parentes, uttryckt i enheter av den sista signifikanta siffran, betyder en standardavvikelse (med undantag för mängden och standardatommassan för en isotop enligt IUPAC -data , för vilken en mer komplex definition av osäkerhet är Begagnade). Exempel: 29770,6(5) betyder 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) betyder 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) betyder −2200,2 ± 1,8.
Anteckningar
- ↑ Shusterman, JA; Scielzo, N.D.; Thomas, KJ; Norman, EB; Lapi, SE; Loveless, C.S.; Peters, NJ; Robertson, JD; Shaughnessy, D.A.; Tonchev, AP Det överraskande stora neutroninfångningstvärsnittet av 88 Zr // Nature : journal. - 2019. - Vol. 565 , nr. 7739 . - s. 328-330 . - doi : 10.1038/s41586-018-0838-z . — PMID 30617314 .
- ↑ Data enligt Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tabeller, grafer och referenser (engelska) // Kärnfysik A . - 2003. - Vol. 729 . - s. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
- ↑ 1 2 Data baserad på Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH NUBASE-utvärderingen av kärn- och förfallsegenskaper // Kärnfysik A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
- ↑ 1 2 3 Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Nubase2020-utvärderingen av nukleära egenskaper // Kinesisk fysik C. - 2021. - Vol. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- ↑ Finch, SW; Tornow, W. (2016). "Sök efter β-sönderfallet av 96 Zr". Kärntekniska instrument och metoder inom fysikforskning Avsnitt A: Acceleratorer, spektrometrar, detektorer och tillhörande utrustning . 806 : 70-74. Bibcode : 2016NIMPA.806...70F . DOI : 10.1016/j.nima.2015.09.098 .
- ↑ 1 2 Ohnishi, Tetsuya; Kubo, Toshiyuki; Kusaka, Kensuke; et al. (2010). "Identifiering av 45 nya neutronrika isotoper producerade genom fission under flygning av en 238 U-stråle vid 345 MeV/nukleon." J Phys. soc. Jpn . Physical Society of Japan. 79 (7):073201. doi : 10.1143 /JPSJ.79.073201 .
- ↑ Shimizu, Yohei; et al. (2018). "Observation av nya neutronrika isotoper bland fissionsfragment från fission under flygning av 345MeV=nucleon 238U: Sök efter nya isotoper som genomförs samtidigt med sönderfallsmätningskampanjer" . Journal of the Physical Society of Japan . 87 : 014203. DOI : 10.7566/JPSJ.87.014203 .
- ↑ Sumikama, T.; et al. (2021). "Observation av nya neutronrika isotoper i närheten av Zr110" . Fysisk granskning C. 103 . DOI : 10.1103/PhysRevC.103.014614 .
| isotoper | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||