Isotopen van zirkonium
Het chemisch element zirkonium (Zr), met een atoommassa van 91,224(2) u, bezit vier stabiele isotopen: 90Zr, 91Zr, 92Zr en 94Zr, waarvan de eerste het meest abundant is (ongeveer 51%). De overige 28 radio-isotopen zijn onstabiel en hebben een relatief korte halveringstijd (de meeste minder dan een seconde).
De kortstlevende isotoop van zirkonium is 110Zr, met een halfwaardetijd van ongeveer 30 milliseconden. De langstlevende is 96Zr, met een halfwaardetijd van 20 triljoen jaar.[1] De facto kan dit nuclide eveneens als stabiel worden beschouwd, omdat de halfwaardetijd honderden miljoenen malen groter is dan de leeftijd van het universum. Op aarde is zirkonium-96 een primordiaal nuclide, hetgeen impliceert dat het reeds bestond toen de aarde gevormd werd. Het vervalt via dubbel bètaverval tot de stabiele isotoop 96Mo.[2] Theoretisch gezien zou het ook enkel bètaverval kunnen ondergaan (met een halfwaardetijd van 0,24 triljard jaar), waarbij de radio-isotoop 96Nb wordt gevormd. Dit proces is echter nog niet waargenomen.[3]
Zirkonium-93
bewerkenZirkonium-93 is de op een na stabielste radio-isotoop van het element, met een halfwaardetijd van 1,53 miljoen jaar. Het vervalt tot niobium-93m, een isotopisch isomeer van de stabiele isotoop niobium-93. Niobium-93m bezit een halfwaardetijd van veertien jaar.[4]
Zirkonium-94
bewerkenDe isotoop 94Zr wordt ervan verdacht via een dubbel bètaverval te vervallen tot de stabiele isotoop 94Mo. Zirkonium-94 heeft een halfwaardetijd van meer dan 110 biljard jaar en kan dus de facto als stabiel worden beschouwd.
Overzicht
bewerken| Nuclide | Z (p) | N (n) | Isotopische massa (u) | Halveringstijd | Radioactief verval | VP | Kernspin | Isotopische verhouding (molfractie) |
Natuurlijk voorkomen (molfractie) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Excitatie-energie | |||||||||
| 78Zr | 40 | 38 | 77,95523(54) | 50 ms | 0+ | ||||
| 79Zr | 40 | 39 | 78,94916(43) | 56(30) ms | β+, p | 78Sr | 5/2+ | ||
| β+ | 79Y | ||||||||
| 80Zr | 40 | 40 | 79,9404(16) | 4,6(6) s | β+ | 80Y | 0+ | ||
| 81Zr | 40 | 41 | 80,93721(18) | 5,5(4) s | β+ (> 99,9%) | 81Y | (3/2−) | ||
| β+, p (< 0,1%) | 80Sr | ||||||||
| 82Zr | 40 | 42 | 81,93109(24) | 32(5) s | β+ | 82Y | 0+ | ||
| 83Zr | 40 | 43 | 82,92865(10) | 41,6(24) s | β+ (> 99,9%) | 83Y | (1/2−) | ||
| β+, p (< 0,1%) | 82Sr | ||||||||
| 84Zr | 40 | 44 | 83,92325(21) | 25,9(7) min | β+ | 84Y | 0+ | ||
| 85Zr | 40 | 45 | 84,92147(11) | 7,86(4) min | β+ | 85Y | 7/2+ | ||
| 85mZr | 292,2(3) keV | 10,9(3) s | IT (92%) | 85Zr | (1/2−) | ||||
| β+ (8%) | 85Y | ||||||||
| 86Zr | 40 | 46 | 85,91647(3) | 16,5(1) uur | β+ | 86Y | 0+ | ||
| 87Zr | 40 | 47 | 86,914816(9) | 1,68(1) uur | β+ | 86Y | 9/2+ | ||
| 87mZr | 335,84(19) keV | 14,0(2) s | IT | 87Zr | 1/2− | ||||
| 88Zr | 40 | 48 | 87,910227(11) | 83,4(3) dagen | EV | 88Y | 0+ | ||
| 89Zr | 40 | 49 | 88,908890(4) | 78,41(12) uur | β+ | 89Y | 9/2+ | ||
| 89mZr | 587,82(10) keV | 4,161(17) min | IT (93,77%) | 89Zr | 1/2− | ||||
| β+ (6,23%) | 89Y | ||||||||
| 90Zr | 40 | 50 | 89,9047044(25) | stabiel | 0+ | 0,5145(40) | |||
| 90m1Zr | 2319,000(10) keV | 809,2(20) ms | IT | 90Zr | 5− | ||||
| 90m2Zr | 3589,419(16) keV | 131(4) ns | 8+ | ||||||
| 91Zr | 40 | 51 | 90,9056458(25) | stabiel | 5/2+ | 0,1122(5) | |||
| 91mZr | 3167,3(4) keV | 4,35(14) µs | (21/2+) | ||||||
| 92Zr | 40 | 52 | 91,9050408(25) | stabiel | 0+ | 0,1715(8) | |||
| 93Zr | 40 | 53 | 92,9064760(25) | 1,53(10) × 106 jaar | β− | 93Nb | 5/2+ | ||
| 94Zr | 40 | 54 | 93,9063152(26) | stabiel | 0+ | 0,1738(28) | |||
| 95Zr | 40 | 55 | 94,9080426(26) | 64,032(6) dagen | β− | 95Nb | 5/2+ | ||
| 96Zr | 40 | 56 | 95,9082734(30) | 20(4) × 1018 jaar | β−β− | 96Mo | 0+ | 0,0280(9) | |
| 97Zr | 40 | 57 | 96,9109531(30) | 16,744(11) uur | β− | 97mNb | 1/2+ | ||
| 98Zr | 40 | 58 | 97,912735(21) | 30,7(4) s | β− | 98Nb | 0+ | ||
| 99Zr | 40 | 59 | 98,916512(22) | 2,1(1) s | β− | 99mNb | 1/2+ | ||
| 100Zr | 40 | 60 | 99,91776(4) | 7,1(4) s | β− | 100Nb | 0+ | ||
| 101Zr | 40 | 61 | 100,92114(3) | 2,3(1) s | β− | 101Nb | 3/2+ | ||
| 102Zr | 40 | 62 | 101,92298(5) | 2,9(2) s | β− | 102Nb | 0+ | ||
| 103Zr | 40 | 63 | 102,92660(12) | 1,3(1) s | β− | 103Nb | (5/2−) | ||
| 104Zr | 40 | 64 | 103,92878(43) | 1,2(3) s | β− | 104Nb | 0+ | ||
| 105Zr | 40 | 65 | 104,93305(43) | 0,6(1) s | β− (> 99,9%) | 105Nb | |||
| β−, n (< 0,1%) | 104Nb | ||||||||
| 106Zr | 40 | 66 | 105,93591(54) | 200 ms | β− | 106Nb | 0+ | ||
| 107Zr | 40 | 67 | 106,94075(32) | 150 ms | β− | 107Nb | |||
| 108Zr | 40 | 68 | 107,94396(64) | 80 ms | β− | 108Nb | 0+ | ||
| 109Zr | 40 | 69 | 108,94924(54) | 60 ms | |||||
| 110Zr | 40 | 70 | 109,95287(86) | 30 ms | 0+ | ||||
Overzicht van isotopen per element
bewerken| 1 | 18 | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | H | 2 | Periodiek systeem | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | He | |||||||||
| 2 | Li | Be | De links verwijzen naar isotopen per element | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||
| 3 | Na | Mg | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | Al | Si | P | S | Cl | Ar |
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe |
| 6 | Cs | Ba | ↓ | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| 7 | Fr | Ra | ↓↓ | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
| Lanthaniden | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | |||
| Actiniden | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | |||
- (en) R.B. Firestone, S.Y. Frank Chu & C.M. Baglin (1999) - Table of Isotopes (online versie van de cd-rom)
- (en) G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot & O. Bersillon (2003) - The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties, Nuclear Physics A, 729, pp. 3-128
- (en) J.R. de Laeter, J.K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H.S. Peiser, K.J.R. Rosman & P.D.P. Taylor (2003) - Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report), Pure and Applied Chemistry, 75 (6), pp. 683–800
- (en) M.E. Wieser (2006) - Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report), Pure and Applied Chemistry, 78 (11), pp. 2051–2066
- (en) David R. Lide (2004) - CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th ed.), hoofdstuk 11, CRC Press - ISBN 978-0849304859
- ↑ (en) List of Adopted Double Beta (ββ) Decay Values, National Nuclear Data Center
- ↑ (en) WolframAlpha
- ↑ (en) H. Heiskanen, M.T. Mustonen & J. Suhonen (2007) - Theoretical half-life for beta decay of 96Zr, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 34 (5), p. 837
- ↑ (en) WolframAlpha