지르코늄 동위 원소

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자연계에 존재하는 지르코늄의 안정 동위 원소는 4종이며 90Zr, 91Zr, 92Zr, 94Zr이 존재한다. 94Zr은 β-β- 붕괴를 통해 몰리브데넘-94로 붕괴할 것으로 예상되나 아직 붕괴되는 모습은 관측되지 않았으며, 어쩌면 붕괴하지 않을 수도 있다. 92Zr은 붕괴할 에너지가 존재하지 않은 안정 동위 원소들 중 가장 무거우며, 이보다 무거운 안정 동위 원소들은 약간이라도 붕괴할 수 있는 조건을 갖추게 된다.

93Zr은 153만년의 반감기를 가지고 있으며, 태양계 초창기에는 많이 존재했었지만 이미 먼 과거에 다 붕괴하고, 현재는 우라늄, 토륨의 자발 핵분열 생성물로 자연계에 미량 존재한다.

96Zr은 반감기가 2.0×1019년이며, 지르코늄의 방사성 동위 원소들 중 가장 반감기가 길다. 인공적으로 만들어진 지르코늄의 동위 원소는 78Zr부터 110Zr까지이며 이들 중 89Zr은 89Y에 양성자를 조사해서 생성한다.

표 [편집]

핵자
수		 Z(p) N(n)  
동위 원소 질량 (u)
 		 반감기[n 1] 붕괴
방식(s)[1][n 2]		 붕괴 생성
동위 원소(s)[n 3]		 핵자
스핀		 자연계에 존재하는
동위 원소의
양
(몰 분율)		 자연계에 존재하는
최대 범위
(몰 분율)
들뜬 에너지
78Zr 40 38 77.95523(54)# 50# ms
[>170 ns]		 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 (<.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 (<.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) h β+ 86Y 0+
87Zr 40 47 86.914816(9) 1.68(1) h 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) d EC 88Y 0+
89Zr 40 49 88.908890(4) 78.41(12) h β+ 89Y 9/2+
89mZr 587.82(10) keV 4.161(17) min IT (93.77%) 89Zr 1/2-
β+ (6.23%) 89Y
90Zr[n 4] 40 50 89.9047044(25) 안정 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[n 4] 40 51 90.9056458(25) 안정 5/2+ 0.1122(5)
91mZr 3167.3(4) keV 4.35(14) µs (21/2+)
92Zr[n 4] 40 52 91.9050408(25) 안정[n 5] 0+ 0.1715(8)
93Zr[n 6] 40 53 92.9064760(25) 1.53(10)×106 a β- 93Nb 5/2+
94Zr[n 4] 40 54 93.9063152(26) 관찰 안정[n 7] 0+ 0.1738(28)
95Zr[n 4] 40 55 94.9080426(26) 64.032(6) d β- 95Nb 5/2+
96Zr[n 8][n 4] 40 56 95.9082734(30) 2.0(4)×1019 a β-β-[n 9] 96Mo 0+ 0.0280(9)
97Zr 40 57 96.9109531(30) 16.744(11) h 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 (<.1%) 104Nb
106Zr 40 66 105.93591(54)# 200# ms
[>300 ns]		 β- 106Nb 0+
107Zr 40 67 106.94075(32)# 150# ms
[>300 ns]		 β- 107Nb
108Zr 40 68 107.94396(64)# 80# ms
[>300 ns]		 β- 108Nb 0+
109Zr 40 69 108.94924(54)# 60# ms
[>300 ns]
110Zr 40 70 109.95287(86)# 30# ms
[>300 ns]		 0+
  1. ↑ 우주의 나이보다 반감기가 긴 동위 원소의 반감기는 굵은체로 표기 (안정에 가까움)
  2. ↑ 약어:
    EC: 전자 포획
    IT: 핵이성체 전이
  3. ↑ 안정 동위 원소는 굵은체로 표기
  4. ↑ 가 나 다 라 마 바 핵분열 생성물
  5. ↑ 이론상으로 가장 무거운 안정 핵자이다.
  6. ↑ 반감기가 긴 방사성 동위 원소
  7. ↑ β-β- 붕괴를 통해 94Mo 으로 붕괴할 것이며 반감기는 3.4×1022 년을 초과할 것으로 예상된다.
  8. ↑ 태양계 초창기 때부터 존재한 방사성 핵자
  9. ↑ β-붕괴를 통해 96Nb으로 붕괴할 수 있다는 이론을 제시하다.

주석 [편집]

  1. ↑ http://www.nucleonica.net/unc.aspx
v • d • e • h
동위 원소 색인
1
H		 2
He
3
Li		 4
Be		 5
B		 6
C		 7
N		 8
O		 9
F		 10
Ne
11
Na		 12
Mg		 13
Al		 14
Si		 15
P		 16
S		 17
Cl		 18
Ar
19
K		 20
Ca		 21
Sc		 22
Ti		 23
V		 24
Cr		 25
Mn		 26
Fe		 27
Co		 28
Ni		 29
Cu		 30
Zn		 31
Ga		 32
Ge		 33
As		 34
Se		 35
Br		 36
Kr
37
Rb		 38
Sr		 39
Y		 40
Zr		 41
Nb		 42
Mo		 43
Tc		 44
Ru		 45
Rh		 46
Pd		 47
Ag		 48
Cd		 49
In		 50
Sn		 51
Sb		 52
Te		 53
I		 54
Xe
55
Cs		 56
Ba		 * 72
Hf		 73
Ta		 74
W		 75
Re		 76
Os		 77
Ir		 78
Pt		 79
Au		 80
Hg		 81
Tl		 82
Pb		 83
Bi		 84
Po		 85
At		 86
Rn
87
Fr		 88
Ra		 ** 104
Rf		 105
Db		 106
Sg		 107
Bh		 108
Hs		 109
Mt		 110
Ds		 111
Rg		 112
Cn		 113
Uut		 114
Fl		 115
Uup		 116
Lv		 117
Uus		 118
Uuo
* 57
La		 58
Ce		 59
Pr		 60
Nd		 61
Pm		 62
Sm		 63
Eu		 64
Gd		 65
Tb		 66
Dy		 67
Ho		 68
Er		 69
Tm		 70
Yb		 71
Lu
** 89
Ac		 90
Th		 91
Pa		 92
U		 93
Np		 94
Pu		 95
Am		 96
Cm		 97
Bk		 98
Cf		 99
Es		 100
Fm		 101
Md		 102
No		 103
Lr
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