Izotopy zirkonia

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 25. března 2021; kontroly vyžadují 4 úpravy .

Izotopy zirkonia  jsou odrůdy chemického prvku zirkonia s různým počtem neutronů v jádře . Známé izotopy zirkonia s hmotnostními čísly od 78 do 110 (počet protonů 40, neutronů od 38 do 70) a 6 jaderných izomerů .

Přírodní zirkonium je směs pěti izotopů. Čtyři stabilní:

A jeden nestabilní, ale s velmi dlouhým poločasem rozpadu , o mnoho řádů větší, než je stáří vesmíru (~1,3⋅10 14 let):

Mezi umělými izotopy je nejdelší životnost 93 Zr (poločas rozpadu 1,61 milionu let), 88 Zr (poločas rozpadu 83 dní), 95 Zr (poločas rozpadu 64 dní), 89 Zr (poločas rozpadu 78 hodin). Izotopy lehčí než 92 Zr se přednostně rozpadají podle schématu elektronového záchytu , podléhají beta rozpadu silněji .

Zirkonium-88

Izotop je pozoruhodný svým velmi velkým průřezem pro zachycení tepelných neutronů , ~860 tisíc stodol [1] . Je to druhý největší po xenonu-135 . Na rozdíl od izotopu xenonu-135 ve štěpných produktech uranu a plutoniase téměř nikdy nevyskytuje, a proto nemá stejný význam v řízení jaderných reaktorů.

Zirkonium-93

Izotop je přítomen ve štěpných produktech uranu a plutonias výtěžkem vyšším než 6 %. Jeho poločas rozpadu dosahuje 1,61 milionu let, což z něj činí jeden z nejvýznamnějších produktů dlouhodobého rozpaduve vyhořelém jaderném palivu , což komplikuje jeho likvidaci.

Tabulka izotopů zirkonia

Nuklidový symbol
 Z ( p ) N( n ) Izotopová hmotnost [2]
( a.u.m. ) 		Poločas
[ 3]
(T 1/2 ) 		Rozpadový kanál Produkt rozpadu Spin a parita
jádra [3]
 Rozšíření
izotopu v přírodě 		Rozsah změn v množství izotopů v přírodě
Excitační energie
78 Zr 40 38 77,95523(54)# 50# ms
[>170 ns] 		0+
79 Zr 40 39 78,94916(43)# 56(30) ms β + , str 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 + 86Y _ 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) dnů 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 padesáti 89,9047044(25) stabilní 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) stabilní 5/2+ 0,1122(5)
91m Zr 3167,3(4) keV 4,35(14) us (21/2+)
92 Zr 40 52 91,9050408(25) stabilní 0+ 0,1715(8)
93 Zr 40 53 92,9064760(25) 1,61(5)⋅10 6 let [4] β − (73 %) 93 mNb _ 5/2+
β − (27 %) 93 Nb _
94 Zr 40 54 93,9063152(26) stabilní (>1,1⋅10 17 let) [n 1] [4] 0+ 0,1738 (28)
95 Zr 40 55 94,9080426(26) 64 032 (6) dnů β - 95 Nb _ 5/2+
96 Zr 40 56 95,9082734(30) 2.34(17)⋅10 18 let [4] β − β − ​​​​[n 2] [5] 96 mě _ 0+ 0,0280(9)
97 Zr 40 57 96.9109531(30) 16,744(11) h β - 97 mNb _ 1/2+
98 Zr 40 58 97,912735(21) 30,7(4) s β - 98 Nb _ 0+
99 Zr 40 59 98,916512(22) 2,1(1) s β - 99 mNb _ 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) s β - 101 Nb _ 3/2+
102 Zr 40 62 101,92298(5) 2,9(2) s β - 102 Nb _ 0+
103 Zr 40 63 102,92660(12) 1,3(1) s 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) s β − (>99,9 %) 105 Nb _
β − , n (<,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+
111 Zr [6] 40 71
112 Zr [6] 40 72 0+
113 Zr [7] 40 73
114 Zr [8] 40 74 0+
  1. ↑ Teoreticky může podstoupit dvojnásobný beta rozpad za 94 Mo
  2. ↑ Teoreticky může podléhat β - rozpadu na 96 Nb s částečným poločasem více než 2,4⋅10 19 let

Vysvětlivky k tabulce

Poznámky

  1. ↑ Shusterman, JA; Scielzo, N.D.; Thomas, KJ; Norman, EB; Lapi, SE; Loveless, C.S.; Peters, NJ; Robertson, JD; Shaughnessy, D.A.; Tonchev, AP Překvapivě velký průřez zachycením neutronů 88 Zr  //  Nature : journal. - 2019. - Sv. 565 , č.p. 7739 . - S. 328-330 . - doi : 10.1038/s41586-018-0838-z . — PMID 30617314 .
  2. ↑ Údaje podle Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. Hodnocení atomové hmotnosti AME2003 (II). Tabulky, grafy a odkazy  (anglicky)  // Nuclear Physics A . - 2003. - Sv. 729 . - str. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
  3. ↑ 1 2 Data založená na Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH Hodnocení jaderných a rozpadových vlastností NUBASE  // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .Otevřený přístup
  4. ↑ 1 2 3 Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Hodnocení jaderných vlastností Nubase2020  // Chinese Physics  C. - 2021. - Sv. 45 , iss. 3 . - S. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .Otevřený přístup
  5. ↑ Pěnkava, SW; Tornow, W. (2016). „Hledejte rozpad β 96 Zr“. Jaderné přístroje a metody ve fyzikálním výzkumu Sekce A: Urychlovače, spektrometry, detektory a přidružená zařízení . 806 : 70-74. Bibcode : 2016NIMPA.806...70F . DOI : 10.1016/j.nima.2015.09.098 .
  6. ↑ 1 2 Ohnishi, Tetsuya; Kubo, Toshiyuki; Kusaka, Kensuke; a kol. (2010). "Identifikace 45 nových izotopů bohatých na neutrony produkovaných štěpením paprsku 238 U za letu při 345 MeV/nukleon." J Phys. soc. Jpn _ Fyzická společnost Japonska. 79 (7): 073201. doi : 10.1143 /JPSJ.79.073201 .
  7. ↑ Shimizu, Yohei; a kol. (2018). „Pozorování nových izotopů bohatých na neutrony mezi štěpnými fragmenty ze štěpení 345MeV=nukleon 238U za letu: Hledání nových izotopů prováděných souběžně s kampaněmi pro měření rozpadu“ . Journal of the Physical Society of Japan . 87 : 014203. DOI : 10.7566/JPSJ.87.014203 .
  8. ↑ Sumikama, T.; a kol. (2021). „Pozorování nových izotopů bohatých na neutrony v okolí Zr110“ . Fyzický přehled C. 103 . DOI : 10.1103/PhysRevC.103.014614 .
 izotopy
  jeden 2                             3 čtyři 5 6 7 osm 9 deset jedenáct 12 13 čtrnáct patnáct 16 17 osmnáct
jeden x H   x On
2 x Li x Buďte   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
čtyři x K x Ca   x Sc x Ti x V xCr _ xMn _ x Fe xCo _ x Ni x Cu xZn _ x Ga x Ge xJako _ x Se xBr _ xKr _
5 xRb _ xSr _   x Y xZr _ xNb _ x Po x Tc x Ru x Rh x Pd xAg _ x CD x In x Sn x Sb x Te x I x Xe
6 x Čs 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 At xRn _
7 xFr _ x Ra x Ac xTh _ x Pa x U xNp _ x Pu x Am x cm xBk _ x Srov x Es xFm _ xMd _ x Ne xLr _ xRf _ xDb _ xSg _ x Bh x Hs x Mt xDs_ _ xRg _ x Cn xNh _ xFl _ x Mc xLv _ x Ts xOg _
 
alkalických kovů kovy alkalických zemin Lanthanoidy aktinidy přechodné kovy
lehké kovy Polokovy nekovy Halogeny vzácné plyny Vlastnosti neznámé