Isotop zirkonium: Perbedaan antara revisi

Revisi terkini sejak 28 Agustus 2026 08.56

Zirkonium (₄₀Zr) yang terbentuk secara alami terdiri dari empat isotop stabil (salah satunya mungkin ditemukan menjadi radioaktif di masa depan), dan satu radioisotop berumur sangat panjang (⁹⁶Zr), sebuah nuklida primordial yang meluruh melalui peluruhan beta ganda dengan waktu paruh 2,0 tahun;^[1] ia juga dapat mengalami peluruhan beta tunggal, yang belum teramati, tetapi nilai prediksi teoretis dari t_1/2-nya adalah 2,4 tahun.^[2] Radioisotop paling stabil kedua adalah ⁹³Zr, yang memiliki waktu paruh 1,53 juta tahun. Tiga puluh radioisotop lainnya telah diamati. Semuanya memiliki waktu paruh kurang dari satu hari kecuali ⁹⁵Zr (64,02 hari), ⁸⁸Zr (83,4 hari), dan ⁸⁹Zr (78,41 jam). Mode peluruhan utama untuk isotop yang lebih ringan daripada ⁹²Zr adalah penangkapan elektron, sedangkan untuk isotop yang lebih berat adalah peluruhan beta.

Daftar isotop

|- | ⁷⁸Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 38 | 77,95523(54)# | 50# mdtk
[>170 ndtk] | | | 0+ | | |- | rowspan=2|⁷⁹Zr | rowspan=2 style="text-align:right" | 40 | rowspan=2 style="text-align:right" | 39 | rowspan=2|78,94916(43)# | rowspan=2|56(30) mdtk | β⁺, p | ⁷⁸Sr | rowspan=2|5/2+# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺ | ⁷⁹Y |- | ⁸⁰Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 40 | 79,9404(16) | 4,6(6) dtk | β⁺ | ⁸⁰Y | 0+ | | |- | rowspan=2|⁸¹Zr | rowspan=2 style="text-align:right" | 40 | rowspan=2 style="text-align:right" | 41 | rowspan=2|80,93721(18) | rowspan=2|5,5(4) dtk | β⁺ (>99,9%) | ⁸¹Y | rowspan=2|(3/2−)# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺, p (<0,1%) | ⁸⁰Sr |- | ⁸²Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 42 | 81,93109(24)# | 32(5) dtk | β⁺ | ⁸²Y | 0+ | | |- | rowspan=2|⁸³Zr | rowspan=2 style="text-align:right" | 40 | rowspan=2 style="text-align:right" | 43 | rowspan=2|82,92865(10) | rowspan=2|41,6(24) dtk | β⁺ (>99,9%) | ⁸³Y | rowspan=2|(1/2−)# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺, p (<0,1%) | ⁸²Sr |- | ⁸⁴Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 44 | 83,92325(21)# | 25,9(7) mnt | β⁺ | ⁸⁴Y | 0+ | | |- | ⁸⁵Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 45 | 84,92147(11) | 7,86(4) mnt | β⁺ | ⁸⁵Y | 7/2+ | | |- | rowspan=2 style="text-indent:1em" | ^85mZr | rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 292,2(3) keV | rowspan=2|10,9(3) dtk | IT (92%) | ⁸⁵Zr | rowspan=2|(1/2−) | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺ (8%) | ⁸⁵Y |- | ⁸⁶Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 46 | 85,91647(3) | 16,5(1) jam | β⁺ | ⁸⁶Y | 0+ | | |- | ⁸⁷Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 47 | 86,914816(9) | 1,68(1) jam | β⁺ | ⁸⁷Y | (9/2)+ | | |- | style="text-indent:1em" | ^87mZr | colspan="3" style="text-indent:2em" | 335,84(19) keV | 14,0(2) dtk | IT | ⁸⁷Zr | (1/2)− | | |- | ⁸⁸Zr^[3] | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 48 | 87,910227(11) | 83,4(3) hri | EC | ⁸⁸Y | 0+ | | |- | ⁸⁹Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 49 | 88,908890(4) | 78,41(12) jam | β⁺ | ⁸⁹Y | 9/2+ | | |- | rowspan=2 style="text-indent:1em" | ^89mZr | rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 587,82(10) keV | rowspan=2|4,161(17) mnt | IT (93,77%) | ⁸⁹Zr | rowspan=2|1/2− | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺ (6,23%) | ⁸⁹Y |- | ⁹⁰Zr^[4] | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 50 | 89,9047044(25) | colspan=3 align=center|Stabil | 0+ | 0,5145(40) | |- | style="text-indent:1em" | ^90m1Zr | colspan="3" style="text-indent:2em" | 2319,000(10) keV | 809,2(20) mdtk | IT | ⁹⁰Zr | 5- | | |- | style="text-indent:1em" | ^90m2Zr | colspan="3" style="text-indent:2em" | 3589,419(16) keV | 131(4) ndtk | | | 8+ | | |- | ⁹¹Zr^[5] | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 51 | 90,9056458(25) | colspan=3 align=center|Stabil | 5/2+ | 0,1122(5) | |- | style="text-indent:1em" | ^91mZr | colspan="3" style="text-indent:2em" | 3167,3(4) keV | 4,35(14) μdtk | | | (21/2+) | | |- | ⁹²Zr^[6] | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 52 | 91,9050408(25) | colspan=3 align=center|Stabil | 0+ | 0,1715(8) | |- | rowspan=2 | ⁹³Zr^[7] | rowspan=2 style="text-align:right" | 40 | rowspan=2 style="text-align:right" | 53 | rowspan=2 | 92,9064760(25) | rowspan=2 | 1,53(10) thn | β⁻ (73%) | ^93mNb | rowspan=2 | 5/2+ | rowspan=2 | | rowspan=2 | |- | β⁻ (27%) | ⁹³Nb |- | ⁹⁴Zr^[8] | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 54 | 93,9063152(26) | colspan=3 align=center|Stabil Secara Pengamatan^[9] | 0+ | 0,1738(28) | |- | ⁹⁵Zr^[10] | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 55 | 94,9080426(26) | 64,032(6) hri | β⁻ | ⁹⁵Nb | 5/2+ | | |- | ⁹⁶Zr^[11]^[12] | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 56 | 95,9082734(30) | 20(4) thn | β⁻β⁻ | ⁹⁶Mo | 0+ | 0,0280(9) | |- | ⁹⁷Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 57 | 96,9109531(30) | 16,744(11) jam | β⁻ | ^97mNb | 1/2+ | | |- | ⁹⁸Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 58 | 97,912735(21) | 30,7(4) dtk | β⁻ | ⁹⁸Nb | 0+ | | |- | ⁹⁹Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 59 | 98,916512(22) | 2,1(1) dtk | β⁻ | ^99mNb | 1/2+ | | |- | ¹⁰⁰Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 60 | 99,91776(4) | 7,1(4) dtk | β⁻ | ¹⁰⁰Nb | 0+ | | |- | ¹⁰¹Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 61 | 100,92114(3) | 2,3(1) dtk | β⁻ | ¹⁰¹Nb | 3/2+ | | |- | ¹⁰²Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 62 | 101,92298(5) | 2,9(2) dtk | β⁻ | ¹⁰²Nb | 0+ | | |- | ¹⁰³Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 63 | 102,92660(12) | 1,3(1) dtk | β⁻ | ¹⁰³Nb | (5/2−) | | |- | ¹⁰⁴Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 64 | 103,92878(43)# | 1,2(3) dtk | β⁻ | ¹⁰⁴Nb | 0+ | | |- | rowspan=2|¹⁰⁵Zr | rowspan=2 style="text-align:right" | 40 | rowspan=2 style="text-align:right" | 65 | rowspan=2|104,93305(43)# | rowspan=2|0,6(1) dtk | β⁻ (>99,9%) | ¹⁰⁵Nb | rowspan=2| | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁻, n (<0,1%) | ¹⁰⁴Nb |- | ¹⁰⁶Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 66 | 105,93591(54)# | 200# mdtk
[>300 ndtk] | β⁻ | ¹⁰⁶Nb | 0+ | | |- | ¹⁰⁷Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 67 | 106,94075(32)# | 150# mdtk
[>300 ndtk] | β⁻ | ¹⁰⁷Nb | | | |- | ¹⁰⁸Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 68 | 107,94396(64)# | 80# mdtk
[>300 ndtk] | β⁻ | ¹⁰⁸Nb | 0+ | | |- | ¹⁰⁹Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 69 | 108,94924(54)# | 60# mdtk
[>300 ndtk] | | | | | |- | ¹¹⁰Zr | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 70 | 109,95287(86)# | 30# mdtk
[>300 ndtk] | | | 0+ | | |- | ¹¹¹Zr^[13] | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 71 | | | | | | | |- | ¹¹²Zr^[14] | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 72 | | | | | 0+ | | |- | ¹¹³Zr^[15] | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 73 | | | | | | | |- | ¹¹⁴Zr^[16] | style="text-align:right" | 40 | style="text-align:right" | 74 | | | | | 0+ | |

Zirkonium-88

Zirkonium-88 adalah sebuah radioisotop zirkonium dengan waktu paruh 83,4 hari. Pada Januari 2019, isotop ini ditemukan memiliki penampang tangkapan neutron sekitar 861.000 barn; ini beberapa kali lipat lebih besar dari yang diperkirakan, dan lebih besar dari nuklida lainnya kecuali ¹³⁵Xe.^[17]

Zirkonium-89

Zirkonium-89 adalah sebuah radioisotop zirkonium dengan waktu paruh 78,41 jam. Ia diproduksi oleh iradiasi proton dari ⁸⁹Y alami. Foton gamanya yang paling menonjol memiliki energi 909 keV.

⁸⁹Zr digunakan dalam aplikasi diagnostik khusus menggunakan pencitraan tomografi emisi positron,^[18] misalnya, dengan antibodi berlabel zirkonium-89 (immuno-PET).^[19]^[20]

Zirkonium-93

Zirkonium-93 adalah sebuah radioisotop zirkonium dengan waktu paruh 1,53 juta tahun, meluruh melalui emisi partikel beta berenergi rendah. 73% dari total peluruhan mengisi keadaan tereksitasi ⁹³Nb, yang meluruh dengan waktu paruh 14 tahun dan sinar gama berenergi rendah ke keadaan dasar ⁹³Nb yang stabil, sedangkan 27% sisa peluruhan langsung mengisi keadaan dasar.^[21] Ia adalah salah satu dari hanya 7 produk fisi berumur panjang. Aktivitas spesifik yang rendah dan energi radiasi yang rendah membatasi bahaya radioaktif dari isotop ini.

Fisi nuklir menghasilkannya pada hasil fisi 6,3% (fisi neutron termal ²³⁵U), setara dengan produk fisi paling melimpah lainnya. Reaktor nuklir biasanya mengandung sejumlah besar zirkonium sebagai kelongsong batang bahan bakar (lihat Zircaloy), dan iradiasi neutron ⁹²Zr juga menghasilkan beberapa ⁹³Zr, meskipun hal ini dibatasi oleh penampang tangkapan neutron ⁹²Zr yang rendah sebesar 0,22 barn. Memang salah satu alasan utama untuk menggunakan zirkonium dalam kelongsong batang bahan bakar adalah penampangnya yang rendah.

⁹³Zr juga memiliki penampang tangkapan neutron rendah sebesar 0,7 barn.^[22]^[23] Sebagian besar zirkonium fisi terdiri dari isotop lain; isotop lain dengan penampang penyerapan neutron yang signifikan adalah ⁹¹Zr dengan penampang sebesar 1,24 barn. ⁹³adalah kandidat yang kurang menarik untuk dibuang melalui transmutasi nuklir dibandingkan dengan ⁹⁹Tc dan ¹²⁹I. Mobilitas dalam tanah relatif rendah, sehingga pembuangan secara geologis dapat menjadi solusi yang memadai. Sebagai alternatif, jika efek pada ekonomi neutron dari penampang ⁹³Zr yang lebih tinggi dianggap dapat diterima, kelongsong yang diiradiasi dan produk fisi zirkonium (yang dicampur bersama dalam sebagian besar metode pemrosesan ulang nuklir saat ini) dapat digunakan untuk membentuk kelongsong Zircaloy baru. Setelah kelongsong berada di dalam reaktor, tingkat radioaktivitas yang relatif rendah dapat ditoleransi, tetapi transportasi dan manufaktur mungkin memerlukan tindakan pencegahan khusus.

Referensi

↑ List of Adopted Double Beta (ββ) Decay Values. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory.
↑ H Heiskanen. Theoretical half-life for beta decay of 96 Zr. Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 30 Maret 2007. Vol. 34. hlm. 837–843. doi:10.1088/0954-3899/34/5/005.
↑ Penyerap neutron paling kuat kedua yang diketahui
↑ Produk fisi
↑ Produk fisi
↑ Produk fisi
↑ Produk fisi berumur panjang
↑ Produk fisi
↑ Diyakini meluruh melalui β − β − menjadi 94 Mo dengan waktu paruh lebih dari 1,1 tahun
↑ Produk fisi
↑ Radionuklida primordial
↑ Produk fisi
↑ Tetsuya Ohnishi. Identification of 45 New Neutron-Rich Isotopes Produced by In-Flight Fission of a 238 U Beam at 345 MeV/nucleon. J. Phys. Soc. Jpn. Physical Society of Japan. 2010. Vol. 79. hlm. 073201. doi:10.1143/JPSJ.79.073201.
↑ Tetsuya Ohnishi. Identification of 45 New Neutron-Rich Isotopes Produced by In-Flight Fission of a 238 U Beam at 345 MeV/nucleon. J. Phys. Soc. Jpn. Physical Society of Japan. 2010. Vol. 79. hlm. 073201. doi:10.1143/JPSJ.79.073201.
↑ Yohei Shimizu. Observation of New Neutron-rich Isotopes among Fission Fragments from In-flight Fission of 345MeV=nucleon 238U: Search for New Isotopes Conducted Concurrently with Decay Measurement Campaigns. Journal of the Physical Society of Japan. 2018. Vol. 87. hlm. 014203. doi:10.7566/JPSJ.87.014203.
↑ T. Sumikama. Observation of new neutron-rich isotopes in the vicinity of Zr110. Physical Review C. 2021. Vol. 103. doi:10.1103/PhysRevC.103.014614.
↑ J.A. Shusterman. The surprisingly large neutron capture cross-section of 88 Zr. Nature. 2019. Vol. 565 (7739). hlm. 328–330. doi:10.1038/s41586-018-0838-z.
↑ Jonathan R. Dilworth. The chemistry of PET imaging with zirconium-89. Chemical Society Reviews. 2018. Vol. 47 (8). hlm. 2554–2571. doi:10.1039/C7CS00014F.
↑ GA Van Dongen. Immuno-positron emission tomography: shedding light on clinical antibody therapy. Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals. August 2010. Vol. 25 (4). hlm. 375–85. doi:10.1089/cbr.2010.0812.
↑ Untuk tabel peluruhan, lihat Maria Vosjan. Zirconium-89 ( 89 Zr). Cyclotron.nl.
↑ P. Cassette. Determination of 93 Zr decay scheme and half-life. Applied Radiation and Isotopes. 2010. Vol. 68 (1). hlm. 122–130. doi:10.1016/j.apradiso.2009.08.011.
↑ ENDF/B-VII.1 Zr-93(n,g). National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. 22 Desember 2011.
↑ S. Nakamura. Thermal neutron capture cross-sections of Zirconium-91 and Zirconium-93 by prompt gamma-ray spectroscopy. Journal of Nuclear Science and Technology. 2007. Vol. 44 (1). hlm. 21–28. doi:10.1080/18811248.2007.9711252.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 28378431 (2025-11-08T00:31:58Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

[1] List of Adopted Double Beta (ββ) Decay Values. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory.

[2] H Heiskanen. Theoretical half-life for beta decay of 96 Zr. Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 30 Maret 2007. Vol. 34. hlm. 837–843. doi:10.1088/0954-3899/34/5/005.

[3] Penyerap neutron paling kuat kedua yang diketahui

[4] Produk fisi

[5] Produk fisi

[6] Produk fisi

[7] Produk fisi berumur panjang

[8] Produk fisi

[9] Diyakini meluruh melalui β − β − menjadi 94 Mo dengan waktu paruh lebih dari 1,1 tahun

[10] Produk fisi

[11] Radionuklida primordial

[12] Produk fisi

[13] Tetsuya Ohnishi. Identification of 45 New Neutron-Rich Isotopes Produced by In-Flight Fission of a 238 U Beam at 345 MeV/nucleon. J. Phys. Soc. Jpn. Physical Society of Japan. 2010. Vol. 79. hlm. 073201. doi:10.1143/JPSJ.79.073201.

[14] Tetsuya Ohnishi. Identification of 45 New Neutron-Rich Isotopes Produced by In-Flight Fission of a 238 U Beam at 345 MeV/nucleon. J. Phys. Soc. Jpn. Physical Society of Japan. 2010. Vol. 79. hlm. 073201. doi:10.1143/JPSJ.79.073201.

[15] Yohei Shimizu. Observation of New Neutron-rich Isotopes among Fission Fragments from In-flight Fission of 345MeV=nucleon 238U: Search for New Isotopes Conducted Concurrently with Decay Measurement Campaigns. Journal of the Physical Society of Japan. 2018. Vol. 87. hlm. 014203. doi:10.7566/JPSJ.87.014203.

[16] T. Sumikama. Observation of new neutron-rich isotopes in the vicinity of Zr110. Physical Review C. 2021. Vol. 103. doi:10.1103/PhysRevC.103.014614.

[17] J.A. Shusterman. The surprisingly large neutron capture cross-section of 88 Zr. Nature. 2019. Vol. 565 (7739). hlm. 328–330. doi:10.1038/s41586-018-0838-z.

[18] Jonathan R. Dilworth. The chemistry of PET imaging with zirconium-89. Chemical Society Reviews. 2018. Vol. 47 (8). hlm. 2554–2571. doi:10.1039/C7CS00014F.

[19] GA Van Dongen. Immuno-positron emission tomography: shedding light on clinical antibody therapy. Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals. August 2010. Vol. 25 (4). hlm. 375–85. doi:10.1089/cbr.2010.0812.

[20] Untuk tabel peluruhan, lihat Maria Vosjan. Zirconium-89 ( 89 Zr). Cyclotron.nl.

[21] P. Cassette. Determination of 93 Zr decay scheme and half-life. Applied Radiation and Isotopes. 2010. Vol. 68 (1). hlm. 122–130. doi:10.1016/j.apradiso.2009.08.011.

[22] ENDF/B-VII.1 Zr-93(n,g). National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. 22 Desember 2011.

[23] S. Nakamura. Thermal neutron capture cross-sections of Zirconium-91 and Zirconium-93 by prompt gamma-ray spectroscopy. Journal of Nuclear Science and Technology. 2007. Vol. 44 (1). hlm. 21–28. doi:10.1080/18811248.2007.9711252.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]