Изотопы циркония

редактировать

Основные изотопы циркония ( 40 Zr)

Изотоп			Разлагаться
	избыток	период полураспада ( т 1/2)	Режим	продукт
⁸⁸ Zr	син	83,4 г	ε	⁸⁸ Y
⁸⁸ Zr	син	83,4 г	γ	-
⁸⁹ Zr	син	78,4 ч	ε	⁸⁹ Y
			β ⁺	⁸⁹ Y
			γ	-
⁹⁰ Zr	51,45%	стабильный
⁹¹ Zr	11,22%	стабильный
⁹² Zr	17,15%	стабильный
⁹³ Zr	след	1,53 × 10 ⁶ г	β ^-	⁹³ Nb
⁹⁴ Zr	17,38%	стабильный
⁹⁶ Zr	2,80%	2,0 × 10 ¹⁹ лет	β ^- β ^-	⁹⁶ Пн

Стандартный атомный вес A r, стандартный (Zr)

91,224 (2)

Посмотреть
разговаривать
редактировать

Встречающийся в природе цирконий ( 40 Zr) состоит из четырех стабильных изотопов (из которых один может быть в будущем обнаружен радиоактивным) и одного очень долгоживущего радиоизотопа ( ⁹⁶ Zr), первичного нуклида, который распадается посредством двойного бета-распада с наблюдаемым период полураспада 2,0 × 10 ¹⁹ лет; он также может претерпевать единичный бета-распад, который еще не наблюдается, но теоретически предсказанное значение t 1/2 составляет 2,4 × 10 ²⁰ лет. Второй по стабильности радиоизотоп - ⁹³ Zr, период полураспада которого составляет 1,53 миллиона лет. Было обнаружено тридцать других радиоизотопов. Все они имеют период полураспада менее суток, за исключением ⁹⁵ Zr (64,02 дня), ⁸⁸ Zr (83,4 дня) и ⁸⁹ Zr (78,41 часа). Первичная мода распада - это захват электронов для изотопов легче ⁹² Zr, а первичная мода для более тяжелых изотопов - бета-распад.

СОДЕРЖАНИЕ

1 Список изотопов
2 Цирконий-88
3 Цирконий-89
4 Цирконий-93
5 ссылки

Список изотопов

Нуклид	Z	N	Изотопная масса ( Да )	Период полураспада	Режим распада	Дочерний изотоп	Спин и паритет	Естественное изобилие (мольная доля)
Нуклид	Энергия возбуждения			Период полураспада	Режим распада	Дочерний изотоп	Спин и паритет	Нормальная пропорция	Диапазон вариации
⁷⁸ Zr	40	38	77.95523 (54) #	50 # мс [gt; 170 нс]			0+
⁷⁹ Zr	40	39	78.94916 (43) #	56 (30) мс	β ⁺, p	⁷⁸ Sr	5/2 + #
⁷⁹ Zr	40	39	78.94916 (43) #	56 (30) мс	β ⁺	⁷⁹ Y	5/2 + #
⁸⁰ Zr	40	40	79,9404 (16)	4.6 (6) с	β ⁺	⁸⁰ Y	0+
⁸¹ Zr	40	41 год	80.93721 (18)	5.5 (4) с	β ⁺ (gt; 99,9%)	⁸¹ У	(3/2 -) #
⁸¹ Zr	40	41 год	80.93721 (18)	5.5 (4) с	β ⁺, p (lt;0,1%)	⁸⁰ Sr	(3/2 -) #
⁸² Zr	40	42	81.93109 (24) #	32 (5) с	β ⁺	⁸² Л	0+
⁸³ Zr	40	43 год	82,92865 (10)	41,6 (24) с	β ⁺ (gt; 99,9%)	⁸³ Л	(1/2 -) #
⁸³ Zr	40	43 год	82,92865 (10)	41,6 (24) с	β ⁺, p (lt;0,1%)	⁸² Sr	(1/2 -) #
⁸⁴ Zr	40	44 год	83.92325 (21) #	25,9 (7) мин	β ⁺	⁸⁴ Y	0+
⁸⁵ Zr	40	45	84.92147 (11)	7,86 (4) мин	β ⁺	⁸⁵ Y	7/2 +
^85m Zr	292,2 (3) кэВ			10,9 (3) с	IT (92%)	⁸⁵ Zr	(1 / 2-)
^85m Zr	292,2 (3) кэВ			10,9 (3) с	β ⁺ (8%)	⁸⁵ Y	(1 / 2-)
⁸⁶ Zr	40	46	85,91647 (3)	16,5 (1) ч	β ⁺	⁸⁶ Y	0+
⁸⁷ Zr	40	47	86.914816 (9)	1,68 (1) ч	β ⁺	⁸⁷ Y	(9/2) +
^87m Zr	335,84 (19) кэВ			14.0 (2) с	ЭТО	⁸⁷ Zr	(1/2) -
⁸⁸ Zr	40	48	87.910227 (11)	83,4 (3) сут	EC	⁸⁸ Y	0+
⁸⁹ Zr	40	49	88,908890 (4)	78,41 (12) ч	β ⁺	⁸⁹ Y	9/2 +
^89m Zr	587,82 (10) кэВ			4,161 (17) мин	ИТ (93,77%)	⁸⁹ Zr	1 / 2-
^89m Zr	587,82 (10) кэВ			4,161 (17) мин	β ⁺ (6,23%)	⁸⁹ Y	1 / 2-
⁹⁰ Zr	40	50	89.9047044 (25)	Стабильный			0+	0,5145 (40)
^{90 мл} Zr	2319.000 (10) кэВ			809,2 (20) мс	ЭТО	⁹⁰ Zr	5-
^90м2 Zr	3589,419 (16) кэВ			131 (4) нс			8+
⁹¹ Zr	40	51	90,9056458 (25)	Стабильный			5/2 +	0,1122 (5)
^91m Zr	3167,3 (4) кэВ			4,35 (14) мкс			(21/2 +)
⁹² Zr	40	52	91.9050408 (25)	Стабильный			0+	0,1715 (8)
⁹³ Zr	40	53	92.9064760 (25)	1,53 (10) × 10 ⁶ лет	β ^- (73%)	^93m Nb	5/2 +
⁹³ Zr	40	53	92.9064760 (25)	1,53 (10) × 10 ⁶ лет	β ^- (27%)	⁹³ Nb	5/2 +
⁹⁴ Zr	40	54	93.9063152 (26)	Наблюдательно стабильный			0+	0,1738 (28)
⁹⁵ Zr	40	55	94.9080426 (26)	64,032 (6) д	β ^-	⁹⁵ Nb	5/2 +
⁹⁶ Zr	40	56	95.9082734 (30)	20 (4) × 10 ¹⁸ лет	β ^- β ^-	⁹⁶ Пн	0+	0,0280 (9)
⁹⁷ Zr	40	57 год	96.9109531 (30)	16,744 (11) ч	β ^-	^97m Nb	1/2 +
⁹⁸ Zr	40	58	97.912735 (21)	30,7 (4) с	β ^-	⁹⁸ Nb	0+
⁹⁹ Zr	40	59	98.916512 (22)	2,1 (1) с	β ^-	^99m Nb	1/2 +
¹⁰⁰ Zr	40	60	99,91776 (4)	7,1 (4) с	β ^-	¹⁰⁰ Nb	0+
¹⁰¹ Zr	40	61	100.92114 (3)	2.3 (1) с	β ^-	¹⁰¹ Nb	3/2 +
¹⁰² Zr	40	62	101.92298 (5)	2,9 (2) с	β ^-	¹⁰² Nb	0+
¹⁰³ Zr	40	63	102.92660 (12)	1,3 (1) с	β ^-	¹⁰³ Nb	(5 / 2-)
¹⁰⁴ Zr	40	64	103.92878 (43) #	1,2 (3) с	β ^-	¹⁰⁴ Nb	0+
¹⁰⁵ Zr	40	65	104.93305 (43) #	0,6 (1) с	β ^- (gt; 99,9%)	¹⁰⁵ Nb
¹⁰⁵ Zr	40	65	104.93305 (43) #	0,6 (1) с	β ^-, n (lt;0,1%)	¹⁰⁴ Nb
¹⁰⁶ Zr	40	66	105.93591 (54) #	200 # мс [gt; 300 нс]	β ^-	¹⁰⁶ Nb	0+
¹⁰⁷ Zr	40	67	106.94075 (32) #	150 # мс [gt; 300 нс]	β ^-	¹⁰⁷ Nb
¹⁰⁸ Zr	40	68	107.94396 (64) #	80 # мс [gt; 300 нс]	β ^-	¹⁰⁸ Nb	0+
¹⁰⁹ Zr	40	69	108.94924 (54) #	60 # мс [gt; 300 нс]
¹¹⁰ Zr	40	70	109.95287 (86) #	30 # мс [gt; 300 нс]			0+
¹¹¹ Zr	40	71
¹¹² Zr	40	72					0+
¹¹³ Zr	40	73
¹¹⁴ Zr	40	74					0+
Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы: Посмотреть

^ ^m Zr - Возбужденный ядерный изомер.
^ () - Неопределенность (1 σ) дана в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
^ # - Атомная масса с пометкой #: значение и погрешность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов по массовой поверхности (TMS).
^ Жирный период полураспада - почти стабильный, период полураспада больше возраста Вселенной.
^ ^a ^b # - Значения, отмеченные знаком #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN).
^ Дочерний символ жирным шрифтом - Дочерний продукт стабилен.
^ () значение спина - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
^ Второй по мощности известный поглотитель нейтронов
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Продукт деления
^ Долгоживущий продукт деления
^ Считается, что он распадается на β^- β^- до⁹⁴ Mo с периодом полураспада более 1,1 × 10¹⁷ лет
^ Первичный радионуклид
^ Теориятакже подвергаются β^- распад в⁹⁶ Nb с частичным полураспадом большечем 2,4 × 10¹⁹ г

Цирконий-88

⁸⁸ Zr является радиоизотопный из циркония с периодом полураспада 83,4 дней. В январе 2019 года, этот изотоп был обнаружен у захвата нейтронов сечение приблизительно 861000 житницы; это на несколько порядков больше, чем прогнозировалось, и больше, чем у любого другого нуклида, кроме ксенона-135.

Цирконий-89

⁸⁹ Zr представляет собой радиоизотоп циркония с периодом полураспада 78,41 часа. Его получают протонным облучением природного иттрия-89. Его самый выдающийся гамма-фотон имеет энергию 909 кэВ.

Цирконий-89 используется в специализированных диагностических приложениях с использованием изображений позитронно-эмиссионной томографии, например, с антителами, меченными цирконием-89 (иммуно-ПЭТ). Таблицу распада см. У Марии Восян. «Цирконий-89 ( ⁸⁹ Zr)». Cyclotron.nl.

Цирконий-93

Выход,% на деление
	Тепловой	Быстро	14 МэВ
²³² Чт	не делящийся	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	не делящийся	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	?

Долгоживущие продукты деления

v

т

е
Нуклид	т 1 ⁄ 2	Урожай	Энергия распада	Режим распада
	( Ма )	(%)	( кэВ )
⁹⁹ Тс	0,211	6,1385	294	β
¹²⁶ Sn	0,230	0,1084	4050	β γ
⁷⁹ Se	0,327	0,0447	151	β
⁹³ Zr	1,53	5,4575	91	βγ
¹³⁵ Cs	2.3	6,9110	269	β
¹⁰⁷ Pd	6.5	1,2499	33	β
¹²⁹ Я	15,7	0,8410	194	βγ

⁹³ Zr представляет собой радиоизотоп из циркония с периодом полураспада 1,53 миллионов лет, распадающихсясчет эмиссии низкоэнергетического бета - частицы. 73% распадов заселить в возбужденное состояние из ниобия -93, который распадается с периодом полураспада 14 лет и низкой энергии гамма - лучей до стабильного основного состояния⁹³ Nb, а остальные 27% распадов непосредственно заполнять основное состояние. Это один из 7 долгоживущих продуктов деления. Низкая удельная активность и низкая энергия его излучения ограничивают радиоактивную опасность этого изотопа.

Ядерное деление производит его с выходом деления 6,3% (деление тепловыми нейтронами ²³⁵ U), наравне с другими наиболее распространенными продуктами деления. Ядерные реакторы обычно содержат большое количество циркония в качестве топливного стержня оболочки (см циркалоя ) и нейтронного облучения ⁹² Zr также производят некоторые ⁹³ Zr, хотя это ограниченно ⁹² низкий Zr в захвате нейтронов сечения 0,22 барна.

⁹³ Zr также имеет низкий захвата нейтронов поперечное сечение 0,7 барн. Цирконий деления большей части состоит из других изотопов; другой изотоп со значительным сечением поглощения нейтронов - ⁹¹ Zr с поперечным сечением 1,24 барнса. ⁹³ Zr является менее привлекательным кандидатом для удаления по ядерной трансмутации, чем ⁹⁹ Tc и ¹²⁹ I. Подвижность в почве относительно низкая, поэтому геологическое захоронение может быть адекватным решением.

использованная литература

Изотопные массы из:
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE ", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729.... 3A, doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
Изотопные составы и стандартные атомные массы из:
- де Лаэтер, Джон Роберт ; Бёльке, Джон Карл; Де Бьевр, Поль; Хидака, Хироши; Пайзер, Х. Штеффен; Росман, Кевин-младший; Тейлор, Филип DP (2003). «Атомный вес элементов. Обзор 2000 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 75 (6): 683–800. DOI : 10.1351 / pac200375060683.
- Визер, Майкл Э. (2006). «Атомный вес элементов 2005 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 78 (11): 2051–2066. DOI : 10,1351 / pac200678112051. Выложите резюме.
Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE ", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729.... 3A, doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
- Национальный центр ядерных данных. «База данных NuDat 2.x». Брукхейвенская национальная лаборатория.
- Холден, Норман Э. (2004). «11. Таблица изотопов». В Лиде, Дэвид Р. (ред.). CRC Справочник по химии и физике (85-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.