Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен с Циркония-90 )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Основные изотопы циркония  ( 40 Zr)
ИзотопРазлагаться
избытокпериод полураспада ( т 1/2 )Режимтовар
88 Zrсин83,4 гε88 Y
γ-
89 Zrсин78,4 чε89 Y
β +89 Y
γ-
90 Zr51,45%стабильный
91 Zr11,22%стабильный
92 Zr17,15%стабильный
93 Zrслед1,53 × 10 6  гβ -93 Nb
94 Zr17,38%стабильный
96 Zr2,80%2,0 × 10 19  лет [1]β - β -96 Пн
Стандартный атомный вес A r, стандартный (Zr)

Встречающийся в природе цирконий ( 40 Zr) состоит из четырех стабильных изотопов (из которых один может быть обнаружен в будущем 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; [3] он также может претерпевать единичный бета-распад , который еще не наблюдается, но теоретически предсказанное значение t 1/2 составляет 2,4 × 10 20 лет. [4] 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.

Список изотопов [ править ]

Нуклид
[n 1]		ZNИзотопная масса ( Да ) [n 2] [n 3]
Период полураспада
[n 4] [n 5]		Режим распада
Дочерний изотоп
[n 6]		Спин и
паритет
[n 7] [n 5]		Естественное изобилие (мольная доля)
Энергия возбужденияНормальная пропорцияДиапазон вариации
78 Zr403877.95523 (54) #50 # мс
[> 170 нс]		0+
79 Zr403978.94916 (43) #56 (30) мсβ + , p78 Sr5/2 + #
β +79 Л
80 Zr404079,9404 (16)4.6 (6) сβ +80 Y0+
81 Zr4041 год80.93721 (18)5.5 (4) сβ + (> 99,9%)81 У(3/2 -) #
β + , p (<0,1%)80 Sr
82 Zr404281.93109 (24) #32 (5) сβ +82 Л0+
83 Zr4043 год82,92865 (10)41,6 (24) сβ + (> 99,9%)83 Л(1/2 -) #
β + , p (<0,1%)82 Sr
84 Zr4044 год83.92325 (21) #25,9 (7) минβ +84 Y0+
85 Zr404584.92147 (11)7,86 (4) минβ +85 Y7/2 +
85m Zr292.2 (3) кэВ10,9 (3) сIT (92%)85 Zr(1 / 2-)
β + (8%)85 Y
86 Zr404685,91647 (3)16,5 (1) чβ +86 Y0+
87 Zr404786.914816 (9)1,68 (1) чβ +87 Y(9/2) +
87m Zr335,84 (19) кэВ14.0 (2) сЭТО87 Zr(1/2) -
88 Zr [n 8]404887.910227 (11)83,4 (3) сутEC88 Y0+
89 Zr404988,908890 (4)78,41 (12) чβ +89 Y9/2 +
89m Zr587,82 (10) кэВ4,161 (17) минИТ (93,77%)89 Zr1 / 2-
β + (6,23%)89 Y
90 Zr [n 9]405089.9047044 (25)Стабильный0+0,5145 (40)
90 мл Zr2319.000 (10) кэВ809,2 (20) мсЭТО90 Zr5-
90м2 Zr3589,419 (16) кэВ131 (4) нс8+
91 Zr [n 9]405190,9056458 (25)Стабильный5/2 +0,1122 (5)
91m Zr3167,3 (4) кэВ4,35 (14) мкс(21/2 +)
92 Zr [n 9]405291.9050408 (25)Стабильный0+0,1715 (8)
93 Zr [n 10]405392.9064760 (25)1,53 (10) × 10 6  летβ - (73%)93m Nb5/2 +
β - (27%)93 Nb
94 Zr [n 9]405493.9063152 (26)Наблюдательно стабильный [n 11]0+0,1738 (28)
95 Zr [n 9]405594.9080426 (26)64,032 (6) дβ -95 Nb5/2 +
96 Zr [n 12] [n 9]405695.9082734 (30)20 (4) × 10 18  летβ - β - [n 13]96 Пн0+0,0280 (9)
97 Zr4057 год96.9109531 (30)16,744 (11) чβ -97m Nb1/2 +
98 Zr405897.912735 (21)30,7 (4) сβ -98 Nb0+
99 Zr405998.916512 (22)2,1 (1) сβ -99m Nb1/2 +
100 Zr406099,91776 (4)7,1 (4) сβ -100 Nb0+
101 Zr4061100.92114 (3)2.3 (1) сβ -101 Nb3/2 +
102 Zr4062101.92298 (5)2,9 (2) сβ -102 Nb0+
103 Zr4063102.92660 (12)1,3 (1) сβ -103 Nb(5 / 2-)
104 Zr4064103.92878 (43) #1,2 (3) сβ -104 Nb0+
105 Zr4065104.93305 (43) #0,6 (1) сβ - (> 99,9%)105 Nb
β - , n (<0,1%)104 Nb
106 Zr4066105.93591 (54) #200 # мс
[> 300 нс]		β -106 Nb0+
107 Zr4067106.94075 (32) #150 # мс
[> 300 нс]		β -107 Nb
108 Zr4068107.94396 (64) #80 # мс
[> 300 нс]		β -108 Nb0+
109 Zr4069108.94924 (54) #60 # мс
[> 300 нс]
110 Zr4070109.95287 (86) #30 # мс
[> 300 нс]		0+
111 Zr [6]4071
112 Zr [6]40720+
113 Zr [7]4073
114 Zr [8]40740+
  1. ^ m Zr - Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ () - Неопределенность (1 σ ) дана в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - Атомная масса с пометкой #: значение и погрешность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из тенденций, полученных с помощью массовой поверхности (TMS).
  4. ^ Жирный период полураспада  - почти стабильный, период полураспада больше возраста Вселенной .
  5. ^ a b # - Значения, отмеченные знаком #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN).
  6. ^ Дочерний символ жирным шрифтом - дочерний продукт стабилен.
  7. ^ () значение спина - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
  8. ^ Второй по мощности известный поглотитель нейтронов
  9. ^ a b c d e f Продукт деления
  10. ^ Долгоживущий продукт деления
  11. ^ Считается, что он распадается на β - β - до 94 Mo с периодом полураспада более 1,1 × 10 17 лет
  12. ^ Первичный радионуклид
  13. ^ Теориятакже подвергаются β - распад в 96 Nb с частичным полураспадом большечем 2,4 × 10 19  г [5]

Цирконий-88 [ править ]

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 . [9]

Цирконий-89 [ править ]

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 позитронно-эмиссионной томографии [10] , например, с использованием антител, меченных цирконием-89 (иммуно-ПЭТ). [11] Таблицу распада см. Мария Восян. «Цирконий-89 ( 89 Zr)» . Cyclotron.nl.

Цирконий-93 [ править ]

Выход ,% на деление [12]
ТепловойБыстрый14 МэВ
232 Чтне делящийся6,70 ± 0,405,58 ± 0,16
233 U6,979 ± 0,0986,94 ± 0,075,38 ± 0,32
235 U6,346 ± 0,0446,25 ± 0,045,19 ± 0,31
238 Uне делящийся4,913 ± 0,0984,53 ± 0,13
239 Pu3,80 ± 0,033,82 ± 0,033,0 ± 0,3
241 Pu2,98 ± 0,042,98 ± 0,33?
  • v
  • т
  • е
Долгоживущие продукты деления
Нуклидт 1 / 2УрожайЭнергия распада [a 1]Режим распада
( Ма )(%) [a 2]( кэВ )
99 Тс0,2116,1385294β
126 Sn0,2300,10844050 [a 3]β γ
79 Se0,3270,0447151β
93 Zr1,535,457591βγ
135 Cs2.36.9110 [a 4]269β
107 Pd6.51,249933β
129 Я15,70,8410194βγ
  1. ^ Энергия распада делится между β, нейтрино и γ, если таковые имеются.
  2. ^ За 65 делений тепловыми нейтронами U-235 и 35 делений Pu-239.
  3. ^ Имеет энергию распада 380 кэВ,
    но продукт распада Sb-126 имеет энергию распада 3,67 МэВ.
  4. ^ Ниже в тепловом реакторе, потому что предшественник поглощает нейтроны.

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 состояния 93 Nb, а остальные 27% распадов непосредственно заполнять основное состояние. [13] 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. [14] [15] Цирконий деления большей части состоит из других изотопов; другой изотоп со значительным сечением поглощения нейтронов - 91 Zr с поперечным сечением 1,24 барна. 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.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Притыченко, Борис; Третьяк, В. "Принятые данные о двойном бета-распаде" . Национальный центр ядерных данных . Проверено 11 февраля 2008 .
  2. ^ Meija, Juris; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 88 (3): 265–91. DOI : 10,1515 / пак-2015-0305 .
  3. ^ «Список принятых значений распада двойного бета (ββ)» . Национальный центр ядерных данных, Брукхейвенская национальная лаборатория.
  4. ^ Х. Хейсканен; М. Т. Мустонен; Дж. Сухонен (30 марта 2007 г.). «Теоретический период полураспада для бета-распада 96 Zr» . Журнал физики G: Ядерная физика и физика элементарных частиц . 34 (5): 837–843. DOI : 10.1088 / 0954-3899 / 34/5/005 .
  5. ^ Финч, ЮЗ; Торнов, В. (2016). «Поиски β-распада 96 Zr» . Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: Ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование . 806 : 70–74. Bibcode : 2016NIMPA.806 ... 70F . DOI : 10.1016 / j.nima.2015.09.098 .
  6. ^ а б [1]
  7. ^ [2]
  8. ^ [3]
  9. ^ Шустерман, JA; Скельцо, Северная Дакота; Томас, KJ; Норман, EB; Lapi, SE; Loveless, CS; Питерс, штат Нью-Джерси; Робертсон, JD; Шонесси, DA; Тончев А.П. (2019). «Удивительно большое сечение захвата нейтронов 88 Zr» . Природа . 565 (7739): 328–330. Bibcode : 2019Natur.565..328S . DOI : 10.1038 / s41586-018-0838-Z . ОСТИ 1512575 . PMID 30617314 . S2CID 57574387 .   
  10. ^ Дилворт, Джонатан Р .; Паску, София I. (2018). «Химия ПЭТ с цирконием-89». Обзоры химического общества . 47 (8): 2554–2571. DOI : 10.1039 / C7CS00014F . PMID 29557435 . 
  11. ^ Ван Донген, Джорджия; Восьян, MJ (август 2010 г.). «Иммуно-позитронно-эмиссионная томография: проливает свет на клиническую терапию антителами». Биотерапия рака и радиофармпрепараты . 25 (4): 375–85. DOI : 10,1089 / cbr.2010.0812 . PMID 20707716 . 
  12. ^ MB Chadwick et al, "ENDF / B-VII.1: Ядерные данные для науки и техники: поперечные сечения, ковариации, выход продуктов деления и данные о распаде", Nucl. Таблицы данных 112 (2011) 2887. (доступно на www-nds.iaea.org/exfor/endf.htm)
  13. ^ Кассета, P .; Chartier, F .; Isnard, H .; Fréchou, C .; Laszak, I .; Degros, JP; Bé, MM; Lépy, MC; Тартес, И. (2010). «Определение схемы распада и периода полураспада 93 Zr» . Прикладное излучение и изотопы . 68 (1): 122–130. DOI : 10.1016 / j.apradiso.2009.08.011 . PMID 19734052 . 
  14. ^ "ENDF / B-VII.1 Zr-93 (n, g)" . Национальный центр ядерных данных, Брукхейвенская национальная лаборатория. 2011-12-22 . Проверено 20 ноября 2014 .
  15. ^ С. Накамура; и другие. (2007). «Сечения захвата тепловых нейтронов циркония-91 и циркония-93 методом мгновенной гамма-спектроскопии». Журнал ядерной науки и технологий . 44 (1): 21–28. DOI : 10.1080 / 18811248.2007.9711252 . S2CID 96087661 . 
  • 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.