Хлор ( 17 Кл) имеет 25 изотопов с массовыми числами от 28 Кл до 52 Кл и 2 изомера ( 34m Cl и 38m Cl). Есть два стабильных изотопа , 35 Cl (75,77%) и 37 Cl (24,23%), что дает хлору стандартный атомный вес 35,45. Самым долгоживущим радиоактивным изотопом является 36 Cl, период полураспада которого составляет 301 000 лет. Все остальные изотопы имеют период полураспада менее 1 часа, многие менее одной секунды. Самыми короткоживущими являются 29 Cl и 30Cl с периодом полураспада менее 10 пикосекунд и 30 наносекунд соответственно — период полураспада 28 Cl неизвестен.
Следовые количества радиоактивного 36 Cl существуют в окружающей среде в соотношении примерно 7×10 -13 к 1 со стабильными изотопами. 36 Cl образуется в атмосфере при расщеплении 36 Ar при взаимодействии с протонами космических лучей . В подповерхностной среде 36 Cl генерируется главным образом в результате захвата нейтронов 35 Cl или мюонов 40 Ca. 36 Cl распадается либо до 36 S (1,9%), либо до 36 Ar (98,1%), с комбинированнымпериод полураспада 308 000 лет. Период полураспада этого гидрофильного нереакционноспособного изотопа делает его пригодным для геологического датирования в диапазоне от 60 000 до 1 миллиона лет. Кроме того, большие количества 36 Cl были получены при облучении нейтронами морской воды во время атмосферных взрывов ядерного оружия в период с 1952 по 1958 год. Время пребывания 36 Cl в атмосфере составляет около 1 недели. Таким образом, в качестве маркера событий 1950-х годов в почве и грунтовых водах 36 Cl также полезен для датирования вод менее чем за 50 лет до настоящего времени. 36Cl нашел применение в других областях геологических наук, прогнозов и элементов. В реакторах с жидкой солью на основе хлорида производство36
Cl путем захвата нейтронов является неизбежным следствием использования природных смесей изотопов хлора (т.е. тех, которые содержат35
Кл ). При этом образуется долгоживущий радиоактивный продукт, который необходимо хранить или утилизировать. Разделение изотопов для получения чистых37
Cl может значительно уменьшить36
Производство Cl , но небольшое количество все еще может быть произведено (n, 2n) реакциями с участием быстрых нейтронов .
Стабильный хлор-37 составляет около 24,23% природного хлора на Земле. Различия возникают из-за того, что месторождения хлоридных минералов имеют немного повышенный баланс хлора-37 по сравнению со средним значением, обнаруженным в морской воде и месторождениях галита . [ нужна ссылка ]