Isotoper af zirconium

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 25. marts 2021; checks kræver 4 redigeringer .

Isotoper af zirconium  er varianter af det kemiske grundstof zirconium med et andet antal neutroner i kernen . Kendte isotoper af zirconium med massetal fra 78 til 110 (antal protoner 40, neutroner fra 38 til 70) og 6 nukleare isomerer .

Naturligt zirconium er en blanding af fem isotoper. Fire stabile:

• 90 Zr ( isotopoverflod 51,46%)
• 91 Zr (isotopoverflod 11,23%)
• 92 Zr (isotopisk overflod 17,11%)
• 94 Zr (isotopoverflod 17,4%)

Og en ustabil, men med en meget lang halveringstid , mange størrelsesordener større end universets alder (~1,3⋅10 14 år):

• 96 Zr (isotopisk overflod 2,8 %, halveringstid 2,34⋅10 19 år, dobbelt beta-henfaldsskema ).

Blandt kunstige isotoper er den længstlevende 93 Zr (halveringstid 1,61 millioner år), 88 Zr (halveringstid 83 dage), 95 Zr (halveringstid 64 dage), 89 Zr (halveringstid 78 timer). Isotoper lettere end 92 Zr henfalder fortrinsvis i henhold til elektronindfangningsskemaet , undergår beta-henfald kraftigere .

Zirconium-88

Isotopen er bemærkelsesværdig for sit meget store termiske neutronfangst - tværsnit , ~860 tusind stalde [1] . Det er den næststørste efter xenon-135 . I modsætning til xenon-135 isotopen i fissionsprodukterne af uran og plutoniumforekommer næsten aldrig og har derfor ikke samme betydning i styringen af ​​atomreaktorer.

Zirconium-93

Isotopen er til stede i fissionsprodukterne af uran og plutoniummed et udbytte på mere end 6%. Dens halveringstid når 1,61 millioner år, hvilket gør den til et af de mest betydningsfulde langlivede henfaldsprodukteri brugt nukleart brændsel , hvilket komplicerer bortskaffelsen heraf.

Zirconium isotop tabel

Nuklid symbol	Z ( p )	N( n )	Isotopmasse [2] ( a.u.m. )	Halveringstid [ 3] (T 1/2 )	Decay kanal	Forfaldsprodukt	Spin og paritet af kernen [3]	Isotopens udbredelse i naturen	Vifte af ændringer i isotopoverflod 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 + , s	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 +	85Y _	7/2+
85m Zr	292,2(3) keV			10.9(3) s	IP (92 %)	85 Zr	(1/2-)
					β + (8 %)	85Y _
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) t	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) dage	EZ	88Y _	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	halvtreds	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) dage	β -	95Nb _	5/2+
96 Zr	40	56	95.9082734(30)	2.34(17)⋅10 18 år gammel [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+

1. ↑ Teoretisk set kan den gennemgå dobbelt beta-henfald i 94 Mo
2. ↑ Teoretisk set kan det gennemgå β - henfald til 96 Nb med en delvis halveringstid på mere end 2,4⋅10 19 år

Forklaringer til tabellen

• Isotopoverflod er givet for de fleste naturlige prøver. For andre kilder kan værdierne variere meget.

• Indeksene 'm', 'n', 'p' (ved siden af ​​symbolet) angiver de exciterede isomere tilstande af nuklidet.

• Symboler med fed skrift angiver stabile nedbrydningsprodukter. Symbolerne i fed kursiv angiver radioaktive henfaldsprodukter, der har halveringstid sammenlignelig med eller større end Jordens alder og derfor til stede i den naturlige blanding.

• Værdier markeret med en hash (#) er ikke afledt af eksperimentelle data alene, men er (i det mindste delvist) estimeret ud fra systematiske tendenser i tilstødende nuklider (med samme Z- og N -forhold ). Usikkerhedsspin og/eller paritetsværdier er angivet i parentes.

• Usikkerhed er angivet som et tal i parentes, udtrykt i enheder af det sidste signifikante ciffer, betyder én standardafvigelse (med undtagelse af mængden og standardatommassen af ​​en isotop ifølge IUPAC -data , for hvilken en mere kompleks definition af usikkerhed er Brugt). Eksempler: 29770,6(5) betyder 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) betyder 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) betyder −2200,2 ± 1,8.

Noter

1. ↑ Shusterman, JA; Scielzo, N.D.; Thomas, KJ; Norman, EB; Lapi, SE; Loveless, C.S.; Peters, NJ; Robertson, JD; Shaughnessy, D.A.; Tonchev, AP Det overraskende store neutronfangst-tværsnit af 88 Zr  //  Nature : journal. - 2019. - Bd. 565 , nr. 7739 . - S. 328-330 . - doi : 10.1038/s41586-018-0838-z . — PMID 30617314 .
2. ↑ Data ifølge Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. AME2003-atommasseevalueringen (II). Tabeller, grafer og referencer  (engelsk)  // Kernefysik A . - 2003. - Bd. 729 . - s. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
3. ↑ 1 2 Data baseret på Audi G. , Bersillon O. ,  Blachot J. , Wapstra AH . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
4. ↑ 1 2 3 Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Nubase2020-evalueringen af ​​nukleare egenskaber  // Kinesisk fysik  C. - 2021. - Bd. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
5. ↑ Finch, SW; Tornow, W. (2016). "Søg efter β-henfaldet af 96 Zr". Nukleare instrumenter og metoder i fysikforskning Sektion A: Acceleratorer, spektrometre, detektorer og tilhørende udstyr . 806 : 70-74. Bibcode : 2016NIMPA.806...70F . DOI : 10.1016/j.nima.2015.09.098 .
6. ↑ 1 2 Ohnishi, Tetsuya; Kubo, Toshiyuki; Kusaka, Kensuke; et al. (2010). "Identifikation af 45 nye neutronrige isotoper produceret ved fission under flyvning af en 238 U-stråle ved 345 MeV/nukleon." J Phys. soc. Jpn . Japans fysiske samfund. 79 (7):073201. doi : 10.1143 /JPSJ.79.073201 .
7. ↑ Shimizu, Yohei; et al. (2018). "Observation af nye neutronrige isotoper blandt fissionsfragmenter fra fission under flyvning af 345MeV=nucleon 238U: Søgning efter nye isotoper udført samtidig med henfaldsmålingskampagner" . Journal of the Physical Society of Japan . 87 : 014203. DOI : 10.7566/JPSJ.87.014203 .
8. ↑ Sumikama, T.; et al. (2021). "Observation af nye neutronrige isotoper i nærheden af ​​Zr110" . Fysisk gennemgang C. 103 . DOI : 10.1103/PhysRevC.103.014614 .

isotoper

en 2                             3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten en x H   x han 2 x Li x være   x B x C x N x O x F x Ne 3 x Na xMg _   x Al x Si x P x S xCl _ x Ar fire x K x Ca   x Sc x Ti x V xCr _ xMn _ x Fe x Co x Ni x Cu xZn _ x Ga x Ge xAs _ x Se xBr _ xKr _ 5 xRb _ xSr _   x Y xZr _ xNb _ x Mo x Tc x Ru x Rh x Pd xAg _ x CD x ind x Sn x Sb x Te x jeg x Xe 6 x Cs x Ba x La x Ce x Pr xNd _ x pm xSm _ xEu _ x Gd xTb _ xDy _ x Ho x Er x Tm x Yb x Lu x Hf x Ta x W x Re xOs _ xIr _ xPt _ xAu _ x Hg xTl _ xPb _ x Bi x Po x kl xRn _ 7 xFr _ x Ra x Ac xTh _ xPa _ x U xNp _ x Pu x Am x cm xBk _ x Jf x Es xFm _ xMd _ x Nej xLr _ xRf _ xDb _ xSg _ x Bh x Hs x Mt xDs _ xRg _ x Cn xNh _ xFl _ x Mc xLv _ x Ts xOg _   alkalimetaller jordalkalimetaller Lanthanider Aktinider overgangsmetaller letmetaller _ Halvmetaller ikke-metaller Halogener ædelgasser Egenskaber ukendt