Isotopes du zirconium

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Le zirconium (Zr) possède 20 isotopes connus, de nombre de masse variant de 81 à 98 inclus. Quatre sont stables et un est radioactif naturel de période très longue. En moyennant selon l'abondance naturelle de ces isotopes, la masse atomique standard attribuée au zirconium est de 91,223 u ± 0,002 u.

Isotopes stables[modifier | modifier le code]

Zirconium 90[modifier | modifier le code]

90Zr ; abondance : 51,45 % ; masse atomique : 89,9043 u
Section efficace d'absorption thermique : 0,1 b

Zirconium 91[modifier | modifier le code]

91Zr ; abondance : 11,22 % ; masse atomique : 90,9053 u
Section efficace d'absorption thermique : 1,58 b

Zirconium 92[modifier | modifier le code]

92Zr ; abondance : 17,15 % ; masse atomique : 91,9046 u
Section efficace d'absorption thermique : 0,25 b

Zirconium 94[modifier | modifier le code]

94Zr ; abondance : 17,38 % ; masse atomique : 93,9061 u
Section efficace d'absorption thermique : 0,075 b

Radioisotope naturel[modifier | modifier le code]

Zirconium 96[modifier | modifier le code]

96Zr ; abondance : 2,80 % ; masse atomique : 95,9082 u
Section efficace d'absorption thermique : 0,05 b

Le 5e isotope naturel 96Zr est radioactif, émetteur de deux particules β (2 électrons) avec une période très grande, supérieure à 38·1018 années (38 milliards de milliards d'années donc plusieurs milliards de fois l'âge actuel de l'Univers) pour donner le molybdène 96 (96Mo) stable.

Radioisotopes artificiels[modifier | modifier le code]

Zirconium 93[modifier | modifier le code]

Le radioisotope le plus stable en dehors de 96Zr est le 93Zr émetteur β- (60 keV) pour donner le niobium 93 stable. Le 93Zr est l'un des sept produits de fission à vie très longue (période : 1,53 Ma (million d'années)). Un gramme de 93Zr pur présente une radioactivité de 93,06 MBq.

Le 93Zr présent dans le combustible usagé a deux origines :

  • comme produit de fission présent dans le combustible pour environ 3,06 % du total des produits de fission initialement créés par fission ; il se retrouve alors dans les verres de stockage des déchets radioactifs HAVL (déchets de type C) ;
  • comme produit d'activation du zirconium 92 des gaines pour 5 % du 93Zr total présent dans le combustible destiné au retraitement ; il se retrouve dans les conteneurs de déchets de type B.

Zirconium 88[modifier | modifier le code]

88Zr ; période : 85 jours - émetteur gamma - 0,5 MeV

Zirconium 95[modifier | modifier le code]

95Zr ; période : 65 jours - émetteur β- et gamma - 1,121 MeV

Zirconium 89[modifier | modifier le code]

89Zr ; période : 78,4 heures - émetteur β+ et gamma - 2,834 MeV

Zirconium 97[modifier | modifier le code]

97Zr ; période : 17 heures - émetteur β- et gamma - 2,67 MeV

Zirconium 86[modifier | modifier le code]

86Zr ; période : 16,5 heures - émetteur β+ et gamma - 1,2 MeV

Zirconium 87[modifier | modifier le code]

87Zr ; période : 1,6 heure - émetteur β+ et gamma - 2,1 MeV

Zirconium 85[modifier | modifier le code]

85Zr ; période : 1,4 heure - émetteur β+ et gamma

Liste des radioisotopes de période inférieure à 1 heure[modifier | modifier le code]

81Zr ; 82Zr ; 83Zr ; 84Zr ; 89mZr ; 90mZr ; 98Zr.