Zirkoniumin isotoopit
Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 25. maaliskuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 4 muokkausta .Zirkoniumin isotoopit ovat kemiallisen alkuaineen zirkoniumin muotoja , joiden ytimessä on eri määrä neutroneja . Tunnetut zirkoniumin isotoopit, joiden massaluvut ovat 78 - 110 ( protonien lukumäärä 40, neutronien lukumäärä 38 - 70) ja 6 ydinisomeeriä .
Luonnonzirkonium on viiden isotoopin seos. Neljä tallia:
- 90 Zr ( isotooppien määrä 51,46 %)
- 91 Zr (isotooppien määrä 11,23 %)
- 92 Zr (isotooppien määrä 17,11 %)
- 94 Zr (isotooppien määrä 17,4 %)
Ja yksi epävakaa, mutta erittäin pitkä puoliintumisaika , monta suuruusluokkaa suurempi kuin maailmankaikkeuden ikä (~1,3⋅10 14 vuotta):
- 96 Zr (isotooppien runsaus 2,8 %, puoliintumisaika 2,34⋅10 19 vuotta, kaksoisbeeta-hajoamiskaavio ).
Keinotekoisista isotoopeista pisin on 93 Zr (puoliintumisaika 1,61 miljoonaa vuotta), 88 Zr (puoliintumisaika 83 päivää), 95 Zr (puoliintumisaika 64 päivää), 89 Zr (puoliintumisaika 78 tuntia). Isotoopit, jotka ovat kevyempiä kuin 92 Zr, hajoavat ensisijaisesti elektronien sieppauskaavion mukaan , läpikäyvät beetahajoamista voimakkaammin .
Zirkonium-88
Isotooppi on tunnettu erittäin suuresta lämpöneutronien sieppauspoikkileikkauksestaan , ~860 tuhatta barnia [1] . Se on toiseksi suurin ksenon-135: n jälkeen . Toisin kuin ksenon-135-isotooppi uraanin ja plutoniumin fissiotuotteissaei esiinny lähes koskaan, eikä sillä siksi ole samaa merkitystä ydinreaktorien hallinnassa.
Zirkonium-93
Isotooppia on uraanin ja plutoniumin fissiotuotteissayli 6 prosentin saannolla. Sen puoliintumisaika on 1,61 miljoonaa vuotta, mikä tekee siitä yhden merkittävimmistä pitkäikäisistä hajoamistuotteistakäytetyssä ydinpolttoaineessa , mikä vaikeuttaa sen loppusijoitusta.
Zirkoniumin isotooppitaulukko
| Nuklidi symboli |
Z ( p ) | N( n ) | Isotooppimassa [2] ( a.u.m. ) |
Puoliintumisaika [ 3] (T 1/2 ) |
Decay kanava | Hajoamistuote | Ytimen spin ja pariteetti [3] |
Isotoopin esiintyvyys luonnossa |
Isotooppien runsauden muutoksien vaihteluväli luonnossa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Herätysenergia | |||||||||
| 78 Zr | 40 | 38 | 77.95523(54)# | 50# ms [>170 ns] |
0+ | ||||
| 79 Zr | 40 | 39 | 78.94916(43)# | 56(30) ms | β + , s | 78 Sr | 5/2+# | ||
| β + | 79 v | ||||||||
| 80 Zr | 40 | 40 | 79.9404(16) | 4.6(6) s | β + | 80 v | 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) päivää | 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 | viisikymmentä | 89.9047044(25) | vakaa | 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) | vakaa | 5/2+ | 0,1122(5) | |||
| 91m Zr | 3167,3(4) keV | 4,35 (14) µs | (21/2+) | ||||||
| 92 Zr | 40 | 52 | 91.9050408(25) | vakaa | 0+ | 0,1715(8) | |||
| 93 Zr | 40 | 53 | 92.9064760(25) | 1,61(5)⋅10 6 vuotta [4] | β − (73 %) | 93mNb _ | 5/2+ | ||
| β − (27 %) | 93 Nb _ | ||||||||
| 94 Zr | 40 | 54 | 93.9063152(26) | vakaa (>1,1⋅10 17 vuotta) [n 1] [4] | 0+ | 0,1738(28) | |||
| 95 Zr | 40 | 55 | 94.9080426(26) | 64.032(6) päivää | β − | 95 Nb _ | 5/2+ | ||
| 96 Zr | 40 | 56 | 95.9082734(30) | 2,34(17)⋅10 18 vuotta vanha [4] | β − β − [n 2] [5] | 96kk_ _ | 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 − | 98 Nb _ | 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 − | 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+ | ||||||
- ↑ Teoreettisesti se voi läpikäydä kaksinkertaisen beetahajoamisen 94 kuussa
- ↑ Teoreettisesti se voi läpikäydä β - hajoamisen 96 Nb: ksi osittaisella puoliintumisajalla yli 2,4⋅10 19 vuotta
Taulukon selitykset
- Isotooppien määrät on annettu useimmille luonnollisille näytteille. Muissa lähteissä arvot voivat vaihdella suuresti.
- Indeksit 'm', 'n', 'p' (symbolin vieressä) osoittavat nuklidin virittyneitä isomeerisiä tiloja.
- Lihavoidut symbolit osoittavat stabiileja hajoamistuotteita. Lihavoidut kursiivilla merkityt symbolit tarkoittavat radioaktiivisia hajoamistuotteita, joiden puoliintumisajat ovat verrattavissa Maan ikään tai sitä pidemmät ja joita siksi esiintyy luonnollisessa seoksessa.
- Hashilla (#) merkityt arvot eivät ole johdettu pelkästään kokeellisista tiedoista, vaan ne on (ainakin osittain) arvioitu naapurinuklidien systemaattisista trendeistä (samalla Z- ja N -suhteella ). Epävarmuusspin ja/tai pariteettiarvot on suljettu suluissa.
- Epävarmuus annetaan suluissa olevana numerona, joka ilmaistaan viimeisen merkitsevän numeron yksiköissä, tarkoittaa yhtä keskihajontaa (poikkeuksena isotoopin runsaus ja standardiatomimassa IUPAC -tietojen mukaan, jolle on monimutkaisempi epävarmuuden määritelmä käytetty). Esimerkit: 29770,6(5) tarkoittaa 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) tarkoittaa 21,48 ± 0,15; −2200.2(18) tarkoittaa −2200.2 ± 1.8.
Muistiinpanot
- ↑ Shusterman, JA; Scielzo, N.D.; Thomas, KJ; Norman, EB; Lapi, SE; Loveless, C.S.; Peters, NJ; Robertson, JD; Shaughnessy, D.A.; Tonchev, AP 88 Zr : n yllättävän suuri neutronien sieppauspoikkileikkaus // Nature : Journal. - 2019. - Vol. 565 , no. 7739 . - s. 328-330 . - doi : 10.1038/s41586-018-0838-z . — PMID 30617314 .
- ↑ Tiedot mukaan Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. AME2003 atomimassan arviointi (II). Taulukot, kaaviot ja viitteet (englanniksi) // Ydinfysiikka A . - 2003. - Voi. 729 . - s. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
- ↑ 1 2 Data perustuu Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH NUBASE-arviointi ydin- ja hajoamisominaisuuksista // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
- ↑ 1 2 3 Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Nubase2020 -arvio ydinominaisuuksista // Chinese Physics C. - 2021. - Vol. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- ↑ Finch, SW; Tornow, W. (2016). "Etsi 96 Zr:n β-hajoamista". Ydininstrumentit ja -menetelmät fysiikan tutkimuksessa Osa A: Kiihdyttimet, spektrometrit, ilmaisimet ja niihin liittyvät laitteet . 806 : 70-74. Bibcode : 2016NIMPA.806...70F . DOI : 10.1016/j.nima.2015.09.098 .
- ↑ 1 2 Ohnishi, Tetsuya; Kubo, Toshiyuki; Kusaka, Kensuke; et ai. (2010). "45 uuden neutronirikkaan isotoopin tunnistaminen, jotka on tuotettu 238 U:n säteen lennon aikana fissiolla 345 MeV/nukleoni." J Phys. soc. Jpn . Japanin fyysinen seura. 79 (7):073201. doi : 10.1143 /JPSJ.79.073201 .
- ↑ Shimizu, Yohei; et ai. (2018). "Uusien neutroneja sisältävien isotooppien havainnointi fissiofragmenttien joukossa 345MeV=nukleoni 238U:n lennon aikana tapahtuvasta fissiosta: Etsi uusia isotooppeja, jotka suoritetaan samanaikaisesti hajoamisten mittauskampanjoiden kanssa" . Journal of Physical Society of Japan . 87 : 014203. DOI : 10.7566/JPSJ.87.014203 .
- ↑ Sumikama, T.; et ai. (2021). "Uusien neutronirikkaiden isotooppien havainnointi Zr110:n läheisyydessä" . Fyysinen arvostelu C. 103 . DOI : 10.1103/PhysRevC.103.014614 .
