クリプトンの同位体

クリプトン（Kr）の同位体は31種類が知られる。天然に存在するクリプトンは5種類の安定同位体と1つの放射性同位体からなる。大気中の反応からできる⁸¹Krは、他のクリプトンの天然同位体の原料になる。半減期は25万年である。クリプトンは水面近くでは極めて揮発しやすく、⁸¹Krは地下水の、5万年から80万年までの年代測定に用いられる^[1]。

⁷⁸Krは、二重電子捕獲を起こす核種であるが、確率は低く、半減期は1.1×10²⁰年以上と推定されている。

⁸⁵Krは不活性の放射性ガスで、半減期は10.76年である。ウランやプルトニウムの核分裂反応により生成し、核実験や原子炉の中で作られる。⁸⁵Krは燃料棒の再処理の過程で、全量が環境に放出される。1940年代の大気中濃度は、空気１m³あたり0.001ベクレル以下であったが、現在の濃度は１m³あたり1ベクレル以上とされている^[2]。多くの原子炉が北半球にあるため、北極の方が南極より30%も濃度が高いことが報告されている^[3]。ベータ崩壊し、ルビジウム-85(⁸⁵Rb)となる。

1960年から1983年まで、⁸⁶Krが発するオレンジ色のスペクトル線の波長がメートルの定義に使用されていた^[4]。

標準原子量は83.798(2) uである。

一覧

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)
同位体核種	励起エネルギー			半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
⁶⁹Kr	36	33	68.96518(43)#	32(10) ms	5/2-#
⁷⁰Kr	36	34	69.95526(41)#	52(17) ms	0+
⁷¹Kr	36	35	70.94963(70)	100(3) ms	(5/2)-
⁷²Kr	36	36	71.942092(9)	17.16(18) s	0+
⁷³Kr	36	37	72.939289(7)	28.6(6) s	3/2-
^73mKr	433.66(12) keV			107(10) ns	(9/2+)
⁷⁴Kr	36	38	73.9330844(22)	11.50(11) min	0+
⁷⁵Kr	36	39	74.930946(9)	4.29(17) min	5/2+
⁷⁶Kr	36	40	75.925910(4)	14.8(1) h	0+
⁷⁷Kr	36	41	76.9246700(21)	74.4(6) min	5/2+
⁷⁸Kr	36	42	77.9203648(12)	STABLE [>1.1E+20 a]	0+	0.00355(3)
⁷⁹Kr	36	43	78.920082(4)	35.04(10) h	1/2-
^79mKr	129.77(5) keV			50(3) s	7/2+
⁸⁰Kr	36	44	79.9163790(16)	STABLE	0+	0.02286(10)
⁸¹Kr	36	45	80.9165920(21)	2.29(11)E+5 a	7/2+
^81mKr	190.62(4) keV			13.10(3) s	1/2-
⁸²Kr	36	46	81.9134836(19)	STABLE	0+	0.11593(31)
⁸³Kr	36	47	82.914136(3)	STABLE	9/2+	0.11500(19)
^83m1Kr	9.4053(8) keV			154.4(11) ns	7/2+
^83m2Kr	41.5569(10) keV			1.83(2) h	1/2-
⁸⁴Kr	36	48	83.911507(3)	STABLE	0+	0.56987(15)
^84mKr	3236.02(18) keV			1.89(4) µs	8+
⁸⁵Kr	36	49	84.9125273(21)	10.776(3) a	9/2+
^85m1Kr	304.871(20) keV			4.480(8) h	1/2-
^85m2Kr	1991.8(13) keV			1.6(7) µs [1.2(+10-4) µs]	(17/2+)
⁸⁶Kr	36	50	85.91061073(11)	STABLE	0+	0.17279(41)
⁸⁷Kr	36	51	86.91335486(29)	76.3(5) min	5/2+
⁸⁸Kr	36	52	87.914447(14)	2.84(3) h	0+
⁸⁹Kr	36	53	88.91763(6)	3.15(4) min	3/2(+#)
⁹⁰Kr	36	54	89.919517(20)	32.32(9) s	0+
⁹¹Kr	36	55	90.92345(6)	8.57(4) s	5/2(+)
⁹²Kr	36	56	91.926156(13)	1.840(8) s	0+
⁹³Kr	36	57	92.93127(11)	1.286(10) s	1/2+
⁹⁴Kr	36	58	93.93436(32)#	210(4) ms	0+
⁹⁵Kr	36	59	94.93984(43)#	114(3) ms	1/2(+)
⁹⁶Kr	36	60	95.94307(54)#	80(7) ms	0+
⁹⁷Kr	36	61	96.94856(54)#	63(4) ms	3/2+#
⁹⁸Kr	36	62	97.95191(64)#	46(8) ms	0+
⁹⁹Kr	36	63	98.95760(64)#	40(11) ms	(3/2+)#
¹⁰⁰Kr	36	64	99.96114(54)#	10# ms [>300 ns]	0+

出典

^ Thonnard, Norbert; Larry D. MeKay, Theodore C. Labotka (2001年12月31日). “Development of Laser-Based Resonance Ionization Techniques for 81-Kr and 85-Kr Measurements in the Geosciences” (English). University of Tennessee, Institute for Rare Isotope Measurements. pp. 4-7. 2007年3月20日閲覧。
^ クリプトン 85原子力資料情報室
^ “Resources on Isotopes”. U.S. Geological Survey. 2007年3月20日閲覧。
^ Baird, K. M.; Howlett, L. E. (1963). “The International Length Standard”. Applied Optics 2 (5): 455–463. Bibcode: 1963ApOpt...2..455B. doi:10.1364/AO.2.000455.

参考文献

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.

[1] Thonnard, Norbert; Larry D. MeKay, Theodore C. Labotka (2001年12月31日). “Development of Laser-Based Resonance Ionization Techniques for 81-Kr and 85-Kr Measurements in the Geosciences” (English). University of Tennessee, Institute for Rare Isotope Measurements. pp. 4-7. 2007年3月20日閲覧。

[2] クリプトン 85原子力資料情報室

[3] “Resources on Isotopes”. U.S. Geological Survey. 2007年3月20日閲覧。

[4] Baird, K. M.; Howlett, L. E. (1963). “The International Length Standard”. Applied Optics 2 (5): 455–463. Bibcode: 1963ApOpt...2..455B. doi:10.1364/AO.2.000455.

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[2]

[3]

[4]