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

Zirkonium-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

De 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

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+