ジルコニウムの同位体
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(ジルコニウム93から転送)
ジルコニウム(Zr)の同位体のうち天然に存在するものには、4種類の安定同位体と、2.0×1019年の半減期で二重ベータ崩壊する放射性同位体96Zrがある。理論的には2.4×1020年の半減期で通常のベータ崩壊もすると考えられているが、未だ観測されていない。2番目に安定な93Zrの半減期は153万年である。その他に18種類の放射性同位体があり、95Zr(半減期64.02日)、88Zr(半減期63.4日)、89Zr(半減期78.41時間)を除き、ほとんどの半減期が1日以下である。最も安定な92Zrよりも軽い同位体は電子捕獲、92Zrよりも重い同位体はベータ崩壊する。
ジルコニウムは対称融合で形成される最も重い元素であり、45Sc、46Caからそれぞれ90Zr、92Zrが生成される。これよりも重い元素は全て、非対称融合か超新星爆発によって生成する。
天然のジルコニウムの標準原子量は91.224(2) uである。
中性子過剰核である110Zrは、新たな魔法数が出現し、原子は安定な球状もしくは正四面体だと考えられていたが、理化学研究所がRIビームファクトリーで合成して調べた結果、魔法数は持っておらず、不安定な楕円体であることが判明した[1]。
一覧
[編集]同位体核種 | Z(p) | N(n) | 同位体質量 (u) | 半減期 | 核スピン数 | 天然存在比 | 天然存在比 (範囲) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
励起エネルギー | |||||||
78Zr | 40 | 38 | 77.95523(54)# | 50# ms [>170 ns] | 0+ | ||
79Zr | 40 | 39 | 78.94916(43)# | 56(30) ms | 5/2+# | ||
80Zr | 40 | 40 | 79.9404(16) | 4.6(6) s | 0+ | ||
81Zr | 40 | 41 | 80.93721(18) | 5.5(4) s | (3/2-)# | ||
82Zr | 40 | 42 | 81.93109(24)# | 32(5) s | 0+ | ||
83Zr | 40 | 43 | 82.92865(10) | 41.6(24) s | (1/2-)# | ||
84Zr | 40 | 44 | 83.92325(21)# | 25.9(7) min | 0+ | ||
85Zr | 40 | 45 | 84.92147(11) | 7.86(4) min | 7/2+ | ||
85mZr | 292.2(3) keV | 10.9(3) s | (1/2-) | ||||
86Zr | 40 | 46 | 85.91647(3) | 16.5(1) h | 0+ | ||
87Zr | 40 | 47 | 86.914816(9) | 1.68(1) h | (9/2)+ | ||
87mZr | 335.84(19) keV | 14.0(2) s | (1/2)- | ||||
88Zr | 40 | 48 | 87.910227(11) | 83.4(3) d | 0+ | ||
89Zr | 40 | 49 | 88.908890(4) | 78.41(12) h | 9/2+ | ||
89mZr | 587.82(10) keV | 4.161(17) min | 1/2- | ||||
90Zr | 40 | 50 | 89.9047044(25) | STABLE | 0+ | 0.5145(40) | |
90m1Zr | 2319.000(10) keV | 809.2(20) ms | 5- | ||||
90m2Zr | 3589.419(16) keV | 131(4) ns | 8+ | ||||
91Zr | 40 | 51 | 90.9056458(25) | STABLE | 5/2+ | 0.1122(5) | |
91mZr | 3167.3(4) keV | 4.35(14) µs | (21/2+) | ||||
92Zr | 40 | 52 | 91.9050408(25) | STABLE | 0+ | 0.1715(8) | |
93Zr | 40 | 53 | 92.9064760(25) | 1.53(10)E+6 a | 5/2+ | ||
94Zr | 40 | 54 | 93.9063152(26) | STABLE [>1.1E+17 a] | 0+ | 0.1738(28) | |
95Zr | 40 | 55 | 94.9080426(26) | 64.032(6) d | 5/2+ | ||
96Zr | 40 | 56 | 95.9082734(30) | 20(4)E+18 a | 0+ | 0.0280(9) | |
97Zr | 40 | 57 | 96.9109531(30) | 16.744(11) h | 1/2+ | ||
98Zr | 40 | 58 | 97.912735(21) | 30.7(4) s | 0+ | ||
99Zr | 40 | 59 | 98.916512(22) | 2.1(1) s | 1/2+ | ||
100Zr | 40 | 60 | 99.91776(4) | 7.1(4) s | 0+ | ||
101Zr | 40 | 61 | 100.92114(3) | 2.3(1) s | 3/2+ | ||
102Zr | 40 | 62 | 101.92298(5) | 2.9(2) s | 0+ | ||
103Zr | 40 | 63 | 102.92660(12) | 1.3(1) s | (5/2-) | ||
104Zr | 40 | 64 | 103.92878(43)# | 1.2(3) s | 0+ | ||
105Zr | 40 | 65 | 104.93305(43)# | 0.6(1) s | |||
106Zr | 40 | 66 | 105.93591(54)# | 200# ms [>300 ns] | 0+ | ||
107Zr | 40 | 67 | 106.94075(32)# | 150# ms [>300 ns] | |||
108Zr | 40 | 68 | 107.94396(64)# | 80# ms [>300 ns] | 0+ | ||
109Zr | 40 | 69 | 108.94924(54)# | 60# ms [>300 ns] | |||
110Zr | 40 | 70 | 109.95287(86)# | 30# ms [>300 ns] | 0+ |
脚注、参考文献
[編集]- Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
- Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
- ^ ジルコニウム-110原子核の形と魔法数-楕円体に変形し、新しい魔法数は現れなかった-、理化学研究所、2017年2月21日、2019年1月22日閲覧
1H | 2He |
| |||||||||||||||||||||||||
3Li | 4Be | 5B | 6C | 7N | 8O | 9F | 10Ne | ||||||||||||||||||||
11Na | 12Mg | 13Al | 14Si | 15P | 16S | 17Cl | 18Ar | ||||||||||||||||||||
19K | 20Ca | 21Sc | 22Ti | 23V | 24Cr | 25Mn | 26Fe | 27Co | 28Ni | 29Cu | 30Zn | 31Ga | 32Ge | 33As | 34Se | 35Br | 36Kr | ||||||||||
37Rb | 38Sr | 39Y | 40Zr | 41Nb | 42Mo | 43Tc | 44Ru | 45Rh | 46Pd | 47Ag | 48Cd | 49In | 50Sn | 51Sb | 52Te | 53I | 54Xe | ||||||||||
55Cs | 56Ba | *1 | 72Hf | 73Ta | 74W | 75Re | 76Os | 77Ir | 78Pt | 79Au | 80Hg | 81Tl | 82Pb | 83Bi | 84Po | 85At | 86Rn | ||||||||||
87Fr | 88Ra | *2 | 104Rf | 105Db | 106Sg | 107Bh | 108Hs | 109Mt | 110Ds | 111Rg | 112Cn | 113Nh | 114Fl | 115Mc | 116Lv | 117Ts | 118Og | ||||||||||
*1 | 57La | 58Ce | 59Pr | 60Nd | 61Pm | 62Sm | 63Eu | 64Gd | 65Tb | 66Dy | 67Ho | 68Er | 69Tm | 70Yb | 71Lu | ||||||||||||
*2 | 89Ac | 90Th | 91Pa | 92U | 93Np | 94Pu | 95Am | 96Cm | 97Bk | 98Cf | 99Es | 100Fm | 101Md | 102No | 103Lr | ||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||
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