Isótopos de circonio

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Los isótopos de circonio  son variedades del elemento químico circonio con un número diferente de neutrones en el núcleo . Isótopos conocidos de circonio con números de masa de 78 a 110 (número de protones 40, neutrones de 38 a 70) y 6 isómeros nucleares .

El circonio natural es una mezcla de cinco isótopos. Cuatro estables:

• 90 Zr ( abundancia de isótopos 51,46%)
• 91 Zr (abundancia de isótopos 11,23%)
• 92 Zr (abundancia isotópica 17,11%)
• 94 Zr (abundancia de isótopos 17,4%)

Y uno inestable, pero con una vida media muy larga , muchos órdenes de magnitud mayor que la edad del Universo (~1.3⋅10 14 años):

• 96 Zr (abundancia isotópica 2,8%, vida media 2,34⋅10 19 años, esquema de desintegración beta doble ).

Entre los isótopos artificiales, el más longevo es 93 Zr (vida media 1,61 millones de años), 88 Zr (vida media 83 días), 95 Zr (vida media 64 días), 89 Zr (vida media 78 horas). Los isótopos más livianos que 92 Zr se descomponen preferentemente de acuerdo con el esquema de captura de electrones , experimentan una desintegración beta más intensa .

Circonio-88

El isótopo se destaca por su gran sección transversal de captura de neutrones térmicos , ~ 860 mil graneros [1] . Es el segundo más grande después del xenón-135 . A diferencia del isótopo xenón-135 en los productos de fisión de uranio y plutoniocasi nunca ocurre y por lo tanto no tiene la misma importancia en la gestión de los reactores nucleares.

Circonio-93

El isótopo está presente en los productos de fisión del uranio y el plutonio.con un rendimiento superior al 6%. Su vida media alcanza los 1,61 millones de años, lo que lo convierte en uno de los productos de descomposición de larga duración más significativos .en combustible nuclear gastado , lo que complica su eliminación.

Tabla de isótopos de circonio

Símbolo de nucleido	Z ( pag )	N( n )	Masa isotópica [2] ( a.u.m. )	Vida media [3] (T 1/2 )	Canal de descomposición	producto de descomposición	Spin y paridad del núcleo [3]	La prevalencia del isótopo en la naturaleza.	Gama de cambios en la abundancia isotópica en la naturaleza
	Energía de excitación
78 coronas	40	38	77.95523(54)#	50# ms [>170 ns]			0+
79 coronas	40	39	78.94916(43)#	56(30)ms	β + , pag	78 Sr.	5/2+#
					β +	79 años
80 coronas	40	40	79.9404(16)	4.6(6) s	β +	80 años	0+
81 coronas	40	41	80.93721(18)	5.5(4) s	β + (>99,9%)	81 años	(3/2−)#
					β + , p (<0,1%)	80 Sr
82 coronas	40	42	81.93109(24)#	32(5) s	β +	82 años	0+
83 coronas	40	43	82.92865(10)	41.6(24) s	β + (>99,9%)	83 años	(1/2−)#
					β + , p (<0,1%)	82Sr_ _
84 coronas	40	44	83.92325(21)#	25,9(7) minutos	β +	84Y _	0+
85 coronas	40	45	84.92147(11)	7,86(4) minutos	β +	85Y _	7/2+
85 millones de coronas	292,2(3) keV			10.9(3) s	PI (92%)	85 coronas	(1/2−)
					β + (8%)	85Y _
86 coronas	40	46	85.91647(3)	16.5(1) hora	β +	86Y _	0+
87 coronas	40	47	86.914816(9)	1.68(1) hora	β +	87Y _	(9/2)+
87 millones de euros	335,84(19) keV			14.0(2) s	IP	87 coronas	(1/2)
88 coronas	40	48	87.910227(11)	83,4(3) días	EZ	88 años	0+
89 coronas	40	49	88.908890(4)	78.41(12) horas	β +	89 años	9/2+
89 millones de coronas	587,82(10) keV			4.161(17) minutos	PI (93,77%)	89 coronas	1/2-
					β + (6,23%)	89 años
90 coronas	40	cincuenta	89.9047044(25)	estable			0+	0.5145(40)
90m1Zr _	2319.000(10) keV			809.2(20)ms	IP	90 coronas	5-
90m2 EUR	3589.419(16) keV			131(4) ns			8+
91 coronas	40	51	90.9056458(25)	estable			5/2+	0.1122(5)
91 millones de coronas	3167,3(4) keV			4,35(14) µs			(21/2+)
92 coronas	40	52	91.9050408(25)	estable			0+	0.1715(8)
93 coronas	40	53	92.9064760(25)	1.61(5)⋅10 6 años [4]	β - (73%)	93mNb_ _	5/2+
					β - (27%)	93Nb _
94 coronas	40	54	93.9063152(26)	estable (>1.1⋅10 17 años) [n 1] [4]			0+	0.1738(28)
95 coronas	40	55	94.9080426(26)	64.032(6) días	β- _	95Nb _	5/2+
96 coronas	40	56	95.9082734(30)	2.34(17)⋅10 18 años [4]	β - β - ​​[n 2] [5]	96 meses _	0+	0.0280(9)
97 coronas	40	57	96.9109531(30)	16.744(11) horas	β- _	97mNb_ _	1/2+
98 coronas	40	58	97.912735(21)	30.7(4) s	β- _	98Nb _	0+
99 coronas	40	59	98.916512(22)	2.1(1) s	β- _	99mNb _	1/2+
100 coronas	40	60	99.91776(4)	7.1(4) s	β- _	100Nb _	0+
101 coronas	40	61	100.92114(3)	2.3(1) s	β- _	101Nb _	3/2+
102 coronas	40	62	101.92298(5)	2.9(2) s	β- _	102Nb _	0+
103 coronas	40	63	102.92660(12)	1.3(1) s	β- _	103Nb _	(5/2−)
104 coronas	40	64	103.92878(43)#	1.2(3) s	β- _	104Nb _	0+
105 coronas	40	sesenta y cinco	104.93305(43)#	0.6(1) s	β − (>99,9 %)	105Nb _
					β − , n (<.1%)	104Nb _
106 coronas	40	66	105.93591(54)#	200# ms [>300 ns]	β- _	106Nb _	0+
107 coronas	40	67	106.94075(32)#	150# ms [>300 ns]	β- _	107Nb _
108 coronas	40	68	107.94396(64)#	80# ms [>300 ns]	β- _	108Nb _	0+
109 coronas	40	69	108.94924(54)#	60# ms [>300 ns]
110 coronas	40	70	109.95287(86)#	30# ms [>300 ns]			0+
111 coronas [6]	40	71
112 coronas [6]	40	72					0+
113 coronas [7]	40	73
114 coronas [8]	40	74					0+

1. ↑ Teóricamente, puede sufrir una doble desintegración beta en 94 Mo
2. ↑ Teóricamente, puede sufrir β - decaimiento en 96 Nb con una vida media parcial de más de 2.4⋅10 19 años

Explicaciones a la tabla

• Las abundancias de isótopos se dan para la mayoría de las muestras naturales. Para otras fuentes, los valores pueden variar mucho.

• Los índices 'm', 'n', 'p' (junto al símbolo) denotan los estados isoméricos excitados del nucleido.

• Los símbolos en negrita indican productos de degradación estables. Los símbolos en cursiva y negrita denotan productos de desintegración radiactiva que tienen vidas medias comparables o mayores que la edad de la Tierra y, por lo tanto, presentes en la mezcla natural.

• Los valores marcados con un hash (#) no se derivan solo de datos experimentales, sino que se estiman (al menos parcialmente) a partir de tendencias sistemáticas en nucleidos vecinos (con las mismas proporciones Z y N ). Los valores de giro de incertidumbre y/o paridad se encierran entre paréntesis.

• La incertidumbre se da como un número entre paréntesis, expresado en unidades del último dígito significativo, significa una desviación estándar (con la excepción de la abundancia y la masa atómica estándar de un isótopo según los datos de la IUPAC , para los cuales se requiere una definición más compleja de incertidumbre usó). Ejemplos: 29770.6(5) significa 29770.6 ± 0.5; 21,48(15) significa 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) significa −2200,2 ± 1,8.

Notas

1. ↑ Shusterman, JA; Scielzo, Dakota del Norte; Thomas, KJ; Norman, EB; Lapi, SE; Sin amor, CS; Peters, Nueva Jersey; Robertson, JD; Shaughnessy, DA; Tonchev, AP La sección transversal de captura de neutrones sorprendentemente grande de 88 Zr  //  Naturaleza: diario. - 2019. - Vol. 565 , núm. 7739 . - Pág. 328-330 . -doi : 10.1038 / s41586-018-0838-z . —PMID 30617314 .
2. ↑ Datos según Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. La evaluación de la masa atómica AME2003 (II). Tablas, gráficos y referencias  (inglés)  // Física nuclear A . - 2003. - vol. 729 . - Pág. 337-676 . -doi : 10.1016/ j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
3. ↑ 1 2 Datos basados ​​en Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH La evaluación NUBASE de las propiedades nucleares y de descomposición  // Física nuclear A . - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . -doi : 10.1016/ j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
4. ↑ 1 2 3 Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. La evaluación Nubase2020 de propiedades nucleares  // Chinese Physics C  . - 2021. - Vol. 45 , edición. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . -doi : 10.1088 / 1674-1137/abddae .
5. ↑ Pinzón, SO; Tornow, W. (2016). “Búsqueda del decaimiento β del 96 Zr”. Instrumentos y métodos nucleares en la investigación física Sección A: Aceleradores, espectrómetros, detectores y equipos asociados . 806 : 70-74. Código Bib : 2016NIMPA.806...70F . DOI : 10.1016/j.nima.2015.09.098 .
6. ↑ 12 Ohnishi , Tetsuya; Kubo, Toshiyuki; Kusaka, Kensuke; et al. (2010). "Identificación de 45 nuevos isótopos ricos en neutrones producidos por fisión en vuelo de un haz de 238 U a 345 MeV/nucleón". J Phys. soc. Jpn . Sociedad Física de Japón. 79 (7):073201.doi : 10.1143 /JPSJ.79.073201 .
7. ↑ Shimizu, Yohei; et al. (2018). “Observación de nuevos isótopos ricos en neutrones entre fragmentos de fisión de fisión en vuelo de 345MeV=nucleón 238U: búsqueda de nuevos isótopos realizada simultáneamente con campañas de medición de descomposición” . Diario de la Sociedad Física de Japón . 87 : 014203. DOI : 10.7566/JPSJ.87.014203 .
8. ↑ Sumikama, T.; et al. (2021). “Observación de nuevos isótopos ricos en neutrones en las cercanías de Zr110” . Examen físico C. 103 . DOI : 10.1103/PhysRevC.103.014614 .

isótopos

una 2                             3 cuatro 5 6 7 ocho 9 diez once 12 13 catorce quince dieciséis 17 Dieciocho una x alto   x él 2 x li x ser   x B x C x norte xO _ xF _ x ne 3 x na x mg _   x Al x Si x pag x S xCl _ x ar cuatro x K xCa _   x SC x Ti xV _ xCr_ _ xMn_ _ xFe _ x compañía xNi _ x cobre xZn_ _ x Ga x Ge xAs_ _ x Se xBr_ _ xkr_ _ 5 xRb _ xsr_ _   x y xzr_ _ xNb_ _ x mes xTc _ x ru x derecho x _ xAg_ _ x CD x en x Sn x Sb x Te x yo x _ 6 x cs x ba xla_ _ x Ce x PR xNd_ _ x Pm xSm _ xEu_ _ x Di-s xtb_ _ xDy_ _ x Ho x Er x Tm x Yb x Lu x Hf x Ta x ancho x re xOs_ _ xIr_ _ xPt_ _ xau_ _ x hectogramo xTl_ _ xPb_ _ x Bi x Po x en xRn_ _ 7 xfr _ x Ra x CA x ju _ x padre x tu xNp_ _ x Pu x Am cm x xBk_ _ x _ x Es xfm_ _ xMd_ _ x No xLr_ _ xRf_ _ xDb_ _ xSg_ _ x _ x hs x toneladas xDs_ _ xRg _ xCn _ xNh _ xFl_ _ x Mc xLv_ _ x t xOg_ _   Metales alcalinos metales alcalinotérreos lantánidos actínidos metales de transición metales ligeros semimetales no metales halógenos Gases nobles Propiedades desconocidas