Zirkonyum ( Zr ) 33 sahiptir izotopları 78 ila 110 ve 5'e kadar kütle numarası bilinen nükleer izomer . Eğer bu izotopların arasında dört adet olan stabil , 90 Zr, 91 Zr, 92 Zr ve 94 Zr ve doğal radyoizotop ile 51/11/17/17 bir oranda doğada mevcut olan ilkel nüklid , 96 bozunur Zr çift β çürümeye bir ile gözlenen yarı ömrü 2.0 x 10 19 yıl. 94 Zr'nin zayıf bir şekilde radyoaktif olduğundan da şüpheleniliyor, muhtemelen yarı ömrü 1.1x10 17 yıldan daha uzun olan molibden 94'e iki kez bozunarak bozunuyor , ancak bu bozulma şimdiye kadar hiç gözlemlenmedi.
Standart atomik kütle zirkonyum tahsis 91,224 ± 0.002 olduğu u .
Zirkonyumun diğer 28 izotopundan en kararlı olanı , 1,53 milyon yıllık yarı ömürle 93 Zr'dir. Aşağıdakiler daha mütevazı yarı ömürlere sahiptir, 95 Zr (64.02 gün), 88 Zr (63.4 gün) ve 89 Zr (78.41 saat), diğerlerinin hepsinin yarılanma ömrü bir günden azdır.
Daha hafif izotoplar , tümü itriyum izotoplarına dönüşen esas olarak elektron yakalama ile bozunan 88 Zr haricinde, esas olarak pozitron emisyonu (β + ) ile bozunur . Ağır radyoizotoplar (başlayarak 93 Zr) ile esas olarak parçalanır P - çürüme içine niyobyum izotopları , haricinde 96 Zr yukarıda.
Zirkonyum, 45 Sc veya 46 Ca'dan, sırasıyla 90 Zr ve 92 Zr üreten ( 90 Mo ve iki β bozunum yoluyla) simetrik eritme ile oluşturulabilen en ağır elementtir . Tüm ağır elementler asimetrik füzyonla veya süpernovaların çökmesi sırasında oluşur . Bu işlemlerin çoğu enerji yoğun olduğu için, zirkonyumdan daha ağır elementlerin çoğu nüklitleri, kendiliğinden fisyon yoluyla teorik olarak kararsızdır , ancak çoğu durumda yarı ömür gözlemlenemeyecek kadar uzundur.
Doğal zirkonyum, dört kararlı izotop 90 Zr, 91 Zr, 92 Zr ve 94 Zr'den (ikincisi çok az radyoaktif olduğundan şüphelenilmektedir) ve ilkel radyoizotop 96 Zr'den oluşur. İle bu bozunur çift β çürüme bir ile gözlenen yarı ömrü 2.0 x 10 19 yıl; teorik olarak daha önce hiç gözlemlenmemiş basit bir β bozunmasına uğrayabilir, ancak tahmini yarılanma ömrü 2,4 x 10 20 yıldır.
İzotop | Bolluk
(molar yüzde) |
Enine kesit
ısıl soğurma (ahır) |
---|---|---|
90 Zr | % 51,45 (40) | 0.1 |
91 Zr | % 11,22 (5) | 1.58 |
92 Zr | % 17,15 (8) | 0.25 |
94 Zr | % 17,38 (28) | 0.075 |
96 Zr | % 2,80 (9) | 0.05 |
Zirkonyum 89 ( 89 Zr) çekirdeği 40 oluşur zirkonyum izotopudur proton ve 49 nötron . Yarı ömrü 78,41 saatlik bir pozitron emisyonu (β + ) bozunması radyoizotopudur . Doğal itriyum 89'un proton ışınlamasıyla üretilir. Ana gama fotonu 909 keV'lik bir enerjiye ve en enerjik 2.834 MeV'ye sahiptir.
Pozitron emisyon tomografisi (PET) kullanan özel teşhis uygulamalarında , örneğin zirkonyum 89 etiketli antikorlarla (immüno-PET) kullanılır.
Termal | Hızlı | 14 MeV | |
---|---|---|---|
232 Per | bölünemez | 6.70 ± 0.40 | 5.58 ± 0.16 |
233 U | 6.979 ± 0.098 | 6,94 ± 0,07 | 5,38 ± 0,32 |
235 U | 6.346 ± 0.044 | 6.25 ± 0.04 | 5.19 ± 0.31 |
238 U | bölünemez | 4.913 ± 0.098 | 4.53 ± 0.13 |
239 Pu | 3.80 ± 0.03 | 3.82 ± 0.03 | 3.0 ± 0.3 |
241 Pu | 2.98 ± 0.04 | 2.98 ± 0.33 | ? |
Zirkonyum 93 ( 93 Zr) olan çekirdek 40 oluşur zirkonyum izotopudur proton ve 53 nötron . Bu ise en dengeli radyoizotop sonra 96 ile çürüyen, Zr p - emisyon ( 60 keV ) 1.53 bir yarı ömür ile Ma vermek üzere 93m başına 14 yıllık bir yarılanma ömrü ile bozunur Nb düşük enerji gama emisyonu içinde 93 Nb kararlı. Bu biridir sönmüş radyoaktivite .
93 Zr, yedi uzun ömürlü fisyon ürününden biridir . Bir gram saf 93 Zr, 93.06 MBq radyoaktiviteye sahiptir . Düşük spesifik aktivitesi ve radyasyonunun düşük enerjisi, bu izotop tarafından sunulan riskleri sınırlar.
Kullanılmış yakıtta bulunan zirkonyum 93'ün iki kaynağı vardır:
93 Zr ayrıca küçük bir kesite, 0.7 ahıra sahiptir. Çoğu zirkonyum fisyonu diğer izotopları içerir; önemli bir enine kesite sahip diğer izotop 91 Zr'dir (1.24 ahır). 93 Zr, örneğin teknetyum 99 veya iyot 129'dan daha az çekici bir dönüştürme adayıdır . Yerdeki hareketliliği nispeten düşük olduğundan, yönetimi için benimsenen çözüm genellikle derin bir jeolojik katmanda depolamadır .
İzotop sembolü |
Z ( p ) | N ( n ) | İzotopik kütle (u) | Yarım hayat | Bozunma modları |
İzotop (lar)
oğul |
Çevirmek
nükleer |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Uyarma enerjisi | |||||||
78 Zr | 40 | 38 | 77.95523 (54) # | 50 # ms [> 170 ns] |
0+ | ||
79 Zr | 40 | 39 | 78.94916 (43) # | 56 (30) ms | β + , p | 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) sn | β + (>% 99,9) | 81 Y | (3/2 -) # |
β + , p (<% 0,1) | 80 Sr | ||||||
82 Zr | 40 | 42 | 81.93109 (24) # | 32 (5) saniye | β + | 82 Y | 0+ |
83 Zr | 40 | 43 | 82.92865 (10) | 41,6 (24) sn | β + (>% 99,9) | 83 Y | (1/2 -) # |
β + , p (<% 0,1) | 82 Sr | ||||||
84 Zr | 40 | 44 | 83.92325 (21) # | 25.9 (7) dakika | β + | 84 Y | 0+ |
85 Zr | 40 | 45 | 84.92147 (11) | 7,86 (4) dakika | β + | 85 Y | 7/2 + |
85 milyon Zr | 292.2 (3) keV | 10,9 (3) sn | BT (% 92) | 85 Zr | (1 / 2-) | ||
β + (% 8) | 85 Y | ||||||
86 Zr | 40 | 46 | 85.91647 (3) | 16,5 (1) saat | β + | 86 Y | 0+ |
87 Zr | 40 | 47 | 86.914816 (9) | 1.68 (1) saat | β + | 87 Y | (9/2) + |
87 milyon Zr | 335,84 (19) keV | 14,0 (2) sn | O | 87 Zr | (1/2) - | ||
88 Zr | 40 | 48 | 87.910227 (11) | 83,4 (3) j | BU | 88 Y | 0+ |
89 Zr | 40 | 49 | 88.908890 (4) | 78,41 (12) saat | β + | 89 Y | 9/2 + |
89 milyon Zr | 587.82 (10) keV | 4.161 (17) dakika | TI (% 93.77) | 89 Zr | 1 / 2- | ||
β + (% 6,23) | 89 Y | ||||||
90 Zr | 40 | 50 | 89.9047044 (25) | Kararlı | 0+ | ||
90m1 Zr | 2319.000 (10) keV | 809,2 (20) ms | O | 90 Zr | 5- | ||
90m2 Zr | 3589.419 (16) keV | 131 (4) ns | 8+ | ||||
91 Zr | 40 | 51 | 90.9056458 (25) | Kararlı | 5/2 + | ||
91 milyon Zr | 3167.3 (4) keV | 4,35 (14) μs | (21/2 +) | ||||
92 Zr | 40 | 52 | 91.9050408 (25) | Kararlı | 0+ | ||
93 Zr | 40 | 53 | 92.9064760 (25) | 1,53 (10) × 10 6 bir | β - | 93 Nb | 5/2 + |
94 Zr | 40 | 54 | 93.9063152 (26) | Gözlemlenen kararlı | 0+ | ||
95 Zr | 40 | 55 | 94.9080426 (26) | 64.032 (6) d | β - | 95 Nb | 5/2 + |
96 Zr | 40 | 56 | 95.9082734 (30) | 20 (4) × 10 18 bir | β - β - | 96 MB | 0+ |
97 Zr | 40 | 57 | 96.9109531 (30) | 16.744 (11) saat | β - | 97m Nb | 1/2 + |
98 Zr | 40 | 58 | 97.912735 (21) | 30,7 (4) saniye | β - | 98 Nb | 0+ |
99 Zr | 40 | 59 | 98.916512 (22) | 2,1 (1) s | β - | 99m Nb | 1/2 + |
100 Zr | 40 | 60 | 99.91776 (4) | 7,1 (4) s | β - | 100 Nb | 0+ |
101 Zr | 40 | 61 | 100,92114 (3) | 2,3 (1) saniye | β - | 101 Nb | 3/2 + |
102 Zr | 40 | 62 | 101.92298 (5) | 2,9 (2) saniye | β - | 102 Nb | 0+ |
103 Zr | 40 | 63 | 102.92660 (12) | 1,3 (1) sn | β - | 103 Nb | (5 / 2-) |
104 Zr | 40 | 64 | 103.92878 (43) # | 1,2 (3) s | β - | 104 Nb | 0+ |
105 Zr | 40 | 65 | 104.93305 (43) # | 0,6 (1) sn | β - (>% 99,9) | 105 Nb | |
β - , n (<% 0,1) | 104 Nb | ||||||
106 Zr | 40 | 66 | 105.93591 (54) # | 200 # ms [> 300 ns] |
β - | 106 Nb | 0+ |
107 Zr | 40 | 67 | 106.94075 (32) # | 150 # ms [> 300 ns] |
β - | 107 Nb | |
108 Zr | 40 | 68 | 107.94396 (64) # | 80 # ms [> 300 ns] |
β - | 108 Nb | 0+ |
109 Zr | 40 | 69 | 108.94924 (54) # | 60 # ms [> 300 ns] |
|||
110 Zr | 40 | 70 | 109.95287 (86) # | 30 # ms [> 300 ns] |
0+ |
1 | H | Hey | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Ol | B | VS | DEĞİL | Ö | F | Doğmuş | ||||||||||||||||||||||||
3 | Yok | Mg | Al | Evet | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | O | Sık iğne | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Veya | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Pzt | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | İçinde | Sn | Sb | Sen | ben | Xe | ||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Bu | Pr | Nd | Pm | Sm | Vardı | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Okuyun | Hf | Sizin | W | Yeniden | Kemik | Ir | Pt | Şurada: | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Şurada: | Rn | |
7 | Fr | Ra | AC | Th | Baba | U | Np | Abilir | Am | Santimetre | Bk | Cf | Dır-dir | Fm | Md | Hayır | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | DS | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |