Прејди на содржината

Изотопи на циркониум

Од Википедија — слободната енциклопедија
Главни изотопи на  ()
Изо­топ Распад
заста­пеност полураспад (t1/2) вид произ­вод

(40Zr)

Природниот циркониум (40Zr) е составен од четири стабилни изотопи (од кои еден во иднина може да се најде радиоактивен) и еден многу долговечен радиоизотоп ( 96Zr), првобитен нуклид кој се распаѓа преку двојно бета распаѓање со забележан период на полураспад од 2,0 ×10 години[1] може да претрпи и еднократно бета распаѓање, кое сè уште не е забележано, но теоретски предвидената вредност на t 1/2 е 2,4×10 20 години.[2] Вториот најстабилен радиоизотоп е 93Zr, кој има полуживот од 1,53 милиони години. Забележани се триесет други радиоизотопи. Сите имаат полуживот помалку од еден ден, освен 95Zr (64,02 дена), 88Zr (83,4 дена) и 89Zr (78,41 часа). Примарниот режим на распаѓање е електронски зафат за изотопи полесни од 92Zr, а примарниот режим за потешки изотопи е бета распаѓање.

Список на изотопи

[уреди | уреди извор]

Листа на изотопи

[уреди | уреди извор]
Нуклид[3]
[б 1]		 Z N Изотопна маса (Da)[4]
[б 2][б 3]		 Полураспад
[б 4][б 5]		 Распаден
облик
 Изведен
изотоп
[б 6]		 Спин и
парност
[б 7][б 5]		 Природна застапеност (моларен удел)
Енергија на возбуда Нормален сразмер Варијантен опсег
77Zr 40 37 76.96608(43)# 100# μs 3/2−#
78Zr 40 38 77.95615(43)# 50# ms
[>200 ns]		 0+
79Zr 40 39 78.94979(32)# 56(30) ms β+ 79Y 5/2+#
80Zr 40 40 79.94121(32)# 4.6(6) s β+ 80Y 0+
81Zr 40 41 80.938245(99) 5.5(4) s β+ (99.88%) 81Y (3/2−)
β+, p (0.12%) 80Sr
82Zr 40 42 81.9317075(17) 32(5) s β+ 82Y 0+
83Zr 40 43 82.9292409(69) 42(2) s β+ 83Y 1/2−#
β+, p (?%) 82Sr
83m1Zr 52.72(5) keV 0.53(12) μs IT 83Zr (5/2−)
83m2Zr 77.04(7) keV 1.8(1) μs IT 83Zr (7/2+)
84Zr 40 44 83.9233257(59) 25.8(5) min β+ 84Y 0+
85Zr 40 45 84.9214432(69) 7.86(4) min β+ 85Y (7/2+)
85mZr 292.2(3) keV 10.9(3) s IT (?%) 85Zr 1/2−#
β+ (?%) 85Y
86Zr 40 46 85.9162968(38) 16.5(1) h β+ 86Y 0+
87Zr 40 47 86.9148173(45) 1.68(1) h β+ 87Y 9/2+
87mZr 335.84(19) keV 14.0(2) s IT 87Zr 1/2−
88Zr[n 1] 40 48 87.9102207(58) 83.4(3) d EC 88Y 0+
88mZr 2887.79(6) keV 1.320(25) μs IT 88Zr 8+
89Zr 40 49 88.9088798(30) 78.360(23) h β+ 89Y 9/2+
89mZr 587.82(10) keV 4.161(10) min IT (93.77%) 89Zr 1/2−
β+ (6.23%) 89Y
90Zr[n 2] 40 50 89.90469876(13) Stable 0+ 0.5145(4)
90m1Zr 2319.000(9) keV 809.2(20) ms IT 90Zr 5-
90m2Zr 3589.418(15) keV 131(4) ns IT 90Zr 8+
91Zr[n 2] 40 51 90.90564021(10) Stable 5/2+ 0.1122(5)
91mZr 3167.3(4) keV 4.35(14) μs IT 91Zr (21/2+)
92Zr[n 2] 40 52 91.90503534(10) Stable 0+ 0.1715(3)
93Zr[n 3] 40 53 92.90647066(49) 1.61(5)×106 y β− (73%)[5] 93m1Nb 5/2+
β− (27%)[5] 93Nb
94Zr[n 2] 40 54 93.90631252(18) Observationally stable[n 4] 0+ 0.1738(4)
95Zr[n 2] 40 55 94.90804028(93) 64.032(6) d β− 95Nb 5/2+
96Zr[n 5][n 2][n 6] 40 56 95.90827762(12) 2.34(17)×1019 y β−β−[n 7] 96Mo 0+ 0.0280(2)
97Zr 40 57 96.91096380(13) 16.749(8) h β− 97mNb 1/2+
97mZr 1264.35(16) keV 104.8(17) ns IT 97Zr 7/2+
98Zr 40 58 97.9127404(91) 30.7(4) s β− 98Nb 0+
98mZr 6601.9(11) keV 1.9(2) μs IT 98Zr (17−)
99Zr 40 59 98.916675(11) 2.1(1) s β− 99mNb 1/2+
99mZr 251.96(9) keV 336(5) ns IT 99Zr 7/2+
100Zr 40 60 99.9180105(87) 7.1(4) s β− 100Nb 0+
101Zr 40 61 100.9214585(89) 2.29(8) s β− 101Nb 3/2+
102Zr 40 62 101.9231542(94) 2.01(8) s β− 102Nb 0+
103Zr 40 63 102.9272041(99) 1.38(7) s β− (>99%) 103Nb (5/2−)
β−, n (<1%) 102Nb
104Zr 40 64 103.929449(10) 920(28) ms β− (>99%) 104Nb 0+
β−, n (<1%) 103Nb
105Zr 40 65 104.934022(13) 670(28) ms β− (>98%) 105Nb 1/2+#
β−, n (<2%) 104Nb
106Zr 40 66 105.93693(22)# 179(6) ms β− (>98%) 106Nb 0+
β−, n (<2%) 105Nb
107Zr 40 67 106.94201(32)# 145.7(24) ms β− (>77%) 107Nb 5/2+#
β−, n (<23%) 106Nb
108Zr 40 68 107.94530(43)# 78.5(20) ms β− 108Nb 0+
108mZr 2074.5(8) keV 540(30) ns IT 108Zr (6+)
109Zr 40 69 108.95091(54)# 56(3) ms β− 109Nb 5/2+#
110Zr 40 70 109.95468(54)# 37.5(20) ms β− 110Nb 0+
111Zr 40 71 110.96084(64)# 24.0(5) ms β− 111Nb 5/2+#
112Zr 40 72 111.96520(75)# 43(21) ms β− 112Nb 0+
113Zr 40 73 112.97172(32)# 15# ms
[>550 ns]		 3/2+
114Zr[7] 40 74 0+
 прегледај 
  1. ↑ mZr – Возбуден јадрен изомер.
  2. ↑ ( ) – Неизвесноста (1σ) е дадена во концизен облик во загради по соодветните последни цифри.
  3. ↑ # – Атомска маса означена со #: вредноста и неизвесноста не се само изведени само од опитни податоци, туку барем делумно од трендови од масената површина (TMS).
  4. ↑ Задебелен полураспад – речиси стабилен, период на полураспад подолг од староста на вселената.
  5. 1 2 # – Вредностите означени со # не се само изведени од опитни податоци, туку барем делумно и од трендови во соседните нуклиди (TNN).
  6. ↑ Задебелен симбол како изведен – Изведениот производ е стабилен.
  7. ↑ ( ) спинова вредност – Означува спин со слаби зададени аргументи.

Циркониум-88

[уреди | уреди извор]

88Zr е радиоизотоп на циркониум со полуживот од 83,4 дена. Во јјануари 2019 година, овој изотоп бил откриен дека има пресек за фаќање неутрони од приближно 861.000 барн, ова е неколку реда на големина поголема од предвиденото и поголема од онаа на кој било друг нуклид освен ксенон-135.[8]

Циркониум-89

[уреди | уреди извор]

89Zr е радиоизотоп на циркониум со период на полураспаѓање од 78,41 часа. Се произведува со протонско зрачење на природниот итриум-89. Неговиот најистакнат гама фотон има енергија од 909keV.

Циркониум-89 се користи во специјализирани дијагностички апликации користејќи позитронска емисиона томографија[9], на пример,табела за распаѓање, видете Maria Vosjan. „Zirconium-89 (89Zr)“. Cyclotron.nl. „Циркониум-89 ( 89 Zr)“ . Циклотрон.nl.

Циркониум-93

[уреди | уреди извор]
Принос на производи од цепење, % јадрено цепење[10]
Топлински неутрон Брзо 14 MeV
232Th не се цепи 6.70 ± 0.40 5.58 ± 0.16
233U 6.979 ± 0.098 6.94 ± 0.07 5.38 ± 0.32
235U 6.346 ± 0.044 6.25 ± 0.04 5.19 ± 0.31
238U не се цепи 4.913 ± 0.098 4.53 ± 0.13
239Pu 3.80 ± 0.03 3.82 ± 0.03 3.0 ± 0.3
241Pu 2.98 ± 0.04 2.98 ± 0.33 ?

93Zr е радиоизотоп на циркониум со период на полураспад од 1,53 милиони години, кој се распаѓа преку емисија на ниско-енергетска бета честичка . 73% од распаѓањата населуваат возбудена состојба на ниобиум -93, кој се распаѓа со полуживот од 14 години и нискоенергетски гама зрак до стабилна основна состојба од 93Nb, додека останатите 27% од распаѓањата директно ја населуваат основната состојба.[5] Тој е еден од само 7 долговечни производи за фисија. Ниската специфична активност и малате енергија на неговите зрачења ги ограничуваат радиоактивните опасности од овој изотоп.

Јаддреното цепење го произведува со принос на цепење од 6,3% (термичка неутронска фисија од 235U), на исто ниво со другите најзастапени производи на цепење. Јадрените реактори обично содржат големи количества циркониум како обложување на горивни прачки (види циркалој), а неутронското зрачење од 92 Zr, исто така, произведува околу 93 Zr, иако тоа е ограничено со нискиот пресек на 92Zr за зафаќање на неутрони од 0,22 барн. Навистина, една од основните причини за користење на циркониум во обложување на шипки за гориво е неговиот низок пресек.

93Zr има и низок пресек за зафаќање на неутрони од 0,7 барн.[11][12] Повеќето фисија циркониум се состои од други изотопи, другиот изотоп со значителен пресек на апсорпција на неутрони е 91 Zr со пресек од 1,24 барн. 93Zr е помалку атрактивен кандидат за отстранување со јадрена трансмутација отколку 99Tc и 129I. Мобилноста во почвата е релативно ниска, така што геолошкото отстранување може да биде соодветно решение. Алтернативно, ако ефектот врз неутронската економија од 93
Zr. Повисокиот пресек на 93
Zr се смета за прифатлив, озраченото обложување и производ на фисија Циркониум (кои се мешаат заедно во повеќето актуелни методи на јадрена преработка) може да се користат за да се формира нова обвивка од циркал. Штом облогата е внатре во реакторот, може да се толерира рфелативно ниско ниво на радиоактивност, но транспортот и производството може да бараат посебни мерки на претпазливост.

  1. ↑ „List of Adopted Double Beta (ββ) Decay Values“. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Архивирано од изворникот на 2008-10-12. Посетено на 2025-02-23.
  2. ↑ H Heiskanen; M T Mustonen; J Suhonen (30 March 2007). „Theoretical half-life for beta decay of 96Zr“. Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 34: 837–843. doi:10.1088/0954-3899/34/5/005.
  3. ↑ Half-life, decay mode, nuclear spin, and isotopic composition is sourced in:
    Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (2021). „The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties“ (PDF). Chinese Physics C. 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.
  4. ↑ Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. (2021). „The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references*“. Chinese Physics C. 45 (3): 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf.
  5. 1 2 3 Cassette, P.; Chartier, F.; Isnard, H.; Fréchou, C.; Laszak, I.; Degros, J.P.; Bé, M.M.; Lépy, M.C.; Tartes, I. (2010). „Determination of 93Zr decay scheme and half-life“. Applied Radiation and Isotopes. 68 (1): 122–130. doi:10.1016/j.apradiso.2009.08.011. PMID 19734052.
  6. ↑ Finch, S.W.; Tornow, W. (2016). „Search for the β decay of 96Zr“. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 806: 70–74. Bibcode:2016NIMPA.806...70F. doi:10.1016/j.nima.2015.09.098.
  7. ↑ Sumikama, T.; и др. (2021). „Observation of new neutron-rich isotopes in the vicinity of Zr110“. Physical Review C. 103 (1): 014614. Bibcode:2021PhRvC.103a4614S. doi:10.1103/PhysRevC.103.014614. hdl:10261/260248. S2CID 234019083 Проверете ја вредноста |s2cid= (help).
  8. ↑ Shusterman, J.A.; Scielzo, N.D.; Thomas, K.J.; Norman, E.B.; Lapi, S.E.; Loveless, C.S.; Peters, N.J.; Robertson, J.D.; Shaughnessy, D.A. (2019). „The surprisingly large neutron capture cross-section of 88Zr“. Nature. 565 (7739): 328–330. Bibcode:2019Natur.565..328S. doi:10.1038/s41586-018-0838-z. OSTI 1512575. PMID 30617314.
  9. ↑ Dilworth, Jonathan R.; Pascu, Sofia I. (2018). „The chemistry of PET imaging with zirconium-89“. Chemical Society Reviews. 47 (8): 2554–2571. doi:10.1039/C7CS00014F. PMID 29557435.
  10. ↑ M. B. Chadwick et al, "ENDF/B-VII.1: Nuclear Data for Science and Technology: Cross Sections, Covariances, Fission Product Yields and Decay Data", Nucl. Data Sheets 112(2011)2887. (accessed at www-nds.iaea.org/exfor/endf.htm)
  11. ↑ „ENDF/B-VII.1 Zr-93(n,g)“. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. 2011-12-22. Архивирано од изворникот на 2009-07-20. Посетено на 2014-11-20.
  12. ↑ S. Nakamura; и др. (2007). „Thermal neutron capture cross-sections of Zirconium-91 and Zirconium-93 by prompt gamma-ray spectroscopy“. Journal of Nuclear Science and Technology. 44 (1): 21–28. Bibcode:2007JNST...44...21N. doi:10.1080/18811248.2007.9711252.
  1. ↑ Second most powerful known neutron absorber
  2. 1 2 3 4 5 6 Fission product
  3. ↑ Long-lived fission product
  4. ↑ Believed to decay by β−β− to 94Mo with a half-life over 1.1×1017 years
  5. ↑ Primordial radionuclide
  6. ↑ Predicted to be capable of undergoing triple beta decay and quadruple beta decay with very long partial half-lives
  7. ↑ Theorized to also undergo β− decay to 96Nb with a partial half-life greater than 2.4×1019 y[6]
Грешка во наводот: Има ознаки <ref> за група именувана како „n“, но нема соодветна ознака <references group="n"/>.
Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Изотопи_на_циркониум&oldid=5397964“