Izotopi de zirconiu
Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 25 martie 2021; verificările necesită 4 modificări .Izotopii de zirconiu sunt soiuri ale elementului chimic zirconiu cu un număr diferit de neutroni în nucleu . Izotopi cunoscuți ai zirconiului cu numere de masă de la 78 la 110 (număr de protoni 40, neutroni de la 38 la 70) și 6 izomeri nucleari .
Zirconiul natural este un amestec de cinci izotopi. Patru stabile:
- 90 Zr ( abundența izotopilor 51,46%)
- 91 Zr (abundența izotopilor 11,23%)
- 92 Zr (abundență izotopică 17,11%)
- 94 Zr (abundența izotopilor 17,4%)
Și unul instabil, dar cu un timp de înjumătățire foarte lung , multe ordine de mărime mai mari decât vârsta Universului (~1,3⋅10 14 ani):
- 96 Zr (abundență izotopică 2,8%, timp de înjumătățire 2,34⋅10 19 ani, schema de descompunere dublă beta ).
Dintre izotopii artificiali, cel mai longeviv este 93 Zr (timp de înjumătățire 1,61 milioane de ani), 88 Zr (timp de înjumătățire 83 zile), 95 Zr (timp de înjumătățire 64 de zile), 89 Zr (timp de înjumătățire 78 de ore). Izotopii mai ușoare de 92 Zr se descompun de preferință conform schemei de captare a electronilor , suferă dezintegrare beta mai puternic .
Zirconiu-88
Izotopul este remarcabil pentru secțiunea transversală foarte mare de captare a neutronilor termici , ~860 mii hambare [1] . Este al doilea ca mărime după xenon-135 . Spre deosebire de izotopul xenon-135 din produsele de fisiune ai uraniului și plutoniuluiaproape niciodată nu are loc și, prin urmare, nu are aceeași semnificație în managementul reactoarelor nucleare.
Zirconiu-93
Izotopul este prezent în produsele de fisiune ai uraniului și plutoniuluicu un randament de peste 6%. Timpul său de înjumătățire ajunge la 1,61 milioane de ani, ceea ce îl face unul dintre cele mai semnificative produse de degradare cu viață lungă.în combustibil nuclear uzat , complicând eliminarea acestuia.
Tabel cu izotopii de zirconiu
| Simbolul nuclidului |
Z ( p ) | N( n ) | Masa izotopică [2] ( a.u.m. ) |
Timp de înjumătățire [3] (T 1/2 ) |
Canal de dezintegrare | Produs de degradare | Spinul și paritatea nucleului [3] |
Prevalența izotopului în natură |
Gama de modificări ale abundenței izotopice în natură |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energia de excitare | |||||||||
| 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) art | β + | 80 Y | 0+ | ||
| 81 Zr | 40 | 41 | 80,93721(18) | 5.5(4) art | 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) art | 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) art | 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) zile | 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 | cincizeci | 89,9047044(25) | grajd | 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) | grajd | 5/2+ | 0,1122(5) | |||
| 91m Zr | 3167,3(4) keV | 4,35(14) µs | (21/2+) | ||||||
| 92 Zr | 40 | 52 | 91.9050408(25) | grajd | 0+ | 0,1715(8) | |||
| 93 Zr | 40 | 53 | 92.9064760(25) | 1.61(5)⋅10 6 ani [4] | β − (73%) | 93mNb _ | 5/2+ | ||
| β − (27%) | 93Nb _ | ||||||||
| 94 Zr | 40 | 54 | 93.9063152(26) | stabil (>1,1⋅10 17 ani) [n 1] [4] | 0+ | 0,1738(28) | |||
| 95 Zr | 40 | 55 | 94.9080426(26) | 64.032(6) zile | β − | 95Nb _ | 5/2+ | ||
| 96 Zr | 40 | 56 | 95,9082734(30) | 2.34(17)⋅10 18 ani [4] | β − β − [n 2] [5] | 96 luni _ | 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) art | 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+ | ||||||
- ↑ Teoretic, poate suferi dezintegrare dublă beta în 94 Mo
- ↑ Teoretic , poate suferi dezintegrare β în 96 Nb cu un timp de înjumătățire parțial de peste 2,4⋅10 19 ani
Explicații la tabel
- Abundența de izotopi este dată pentru majoritatea probelor naturale. Pentru alte surse, valorile pot varia foarte mult.
- Indicii 'm', 'n', 'p' (lângă simbol) denotă stările izomerice excitate ale nuclidului.
- Simbolurile îngroșate indică produse de degradare stabile. Simbolurile cu caractere cursive aldine denotă produse de descompunere radioactivă care au timpi de înjumătățire comparabil cu sau mai mare decât vârsta Pământului și, prin urmare, prezenți în amestecul natural.
- Valorile marcate cu un hash (#) nu sunt derivate numai din datele experimentale, ci sunt (cel puțin parțial) estimate din tendințele sistematice ale nuclizilor vecini (cu aceleași rapoarte Z și N ). Rotirea incertitudinii și/sau valorile de paritate sunt incluse în paranteze.
- Incertitudinea este dată ca un număr între paranteze, exprimat în unități ale ultimei cifre semnificative, înseamnă o abatere standard (cu excepția abundenței și a masei atomice standard a unui izotop conform datelor IUPAC , pentru care este o definiție mai complexă a incertitudinii). folosit). Exemple: 29770,6(5) înseamnă 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) înseamnă 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) înseamnă −2200,2 ± 1,8.
Note
- ↑ Shusterman, JA; Scielzo, N.D.; Thomas, KJ; Norman, EB; Lapi, SE; Fără dragoste, C.S.; Peters, NJ; Robertson, JD; Shaughnessy, D.A.; Tonchev, AP Secțiunea transversală de captură de neutroni surprinzător de mare de 88 Zr // Nature : journal. - 2019. - Vol. 565 , nr. 7739 . - P. 328-330 . - doi : 10.1038/s41586-018-0838-z . — PMID 30617314 .
- ↑ Date conform Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. Evaluarea masei atomice AME2003 (II). Tabele, grafice și referințe (engleză) // Fizica nucleară A . - 2003. - Vol. 729 . - P. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - Cod .
- ↑ 1 2 Date bazate pe Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH Evaluarea NUBASE a proprietăților nucleare și de dezintegrare // Nuclear Physics A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - Cod biblic .
- ↑ 1 2 3 Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Evaluarea Nubase2020 a proprietăților nucleare // Chinese Physics C. - 2021. - Vol. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- ↑ Finch, SW; Tornow, W. (2016). „Căutați dezintegrarea β a 96 Zr”. Instrumente și metode nucleare în cercetarea în fizică Secțiunea A: Acceleratoare, spectrometre, detectoare și echipamente asociate . 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). „Identificarea a 45 de noi izotopi bogați în neutroni produși prin fisiunea în zbor a unui fascicul de 238 U la 345 MeV/nucleon.” J Phys. soc. Jpn . Societatea de fizică din Japonia. 79 (7):073201. doi : 10.1143 /JPSJ.79.073201 .
- ↑ Shimizu, Yohei; et al. (2018). „Observarea de noi izotopi bogați în neutroni printre fragmentele de fisiune din fisiunea în zbor a 345MeV = nucleon 238U: Căutare de noi izotopi realizate concomitent cu campaniile de măsurare a dezintegrarii” . Jurnalul Societății de Fizică din Japonia . 87 : 014203. DOI : 10.7566/JPSJ.87.014203 .
- ↑ Sumikama, T.; et al. (2021). „Observarea unor noi izotopi bogați în neutroni în vecinătatea Zr110” . Revizuirea fizică C. 103 . DOI : 10.1103/PhysRevC.103.014614 .
| izotopi | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||