Isotopen van strontium

Grafisch overzicht van de 16 meest stabiele isotopen van strontium en van naburige elementen.

Het chemisch element strontium (Sr), met een atoommassa van 87,62(1) u, bezit 4 stabiele isotopen: ⁸⁴Sr, ⁸⁶Sr, ⁸⁷Sr en ⁸⁸Sr, waarvan de laatste het meest abundant is (ongeveer 82,5%). De overige 28 radio-isotopen zijn instabiel en hebben een relatief korte halveringstijd (de meesten minder dan een seconde).

De kortstlevende isotoop van strontium is ¹⁰⁵Sr, met een halfwaardetijd van ongeveer 20 milliseconden. De langstlevende is ⁹⁰Sr, met een halfwaardetijd van 28,9 jaar.

Strontium-84, doorgaans beschouwd als stabiel, wordt ervan verdacht via een dubbel bètaverval te vervallen tot de stabiele isotoop ⁸⁴Kr.

Strontium-87

Strontium-87 is het stabiele vervalproduct van de radio-isotoop rubidium-87, die een halfwaardetijd van 48,8 miljard jaar heeft. Omdat rubidium in bepaalde mineralen kalium kan vervangen, is het wijd verspreid over de Aarde. Dientengevolge kan deze isotoop in de geochronologie gebruikt worden als dateringsmethode voor gesteenten. Rubidium-87 vervalt door β^--verval tot strontium-87:

$\mathrm {^{87}_{37}Rb\rightarrow \ _{38}^{87}Sr\ +\ e^{-}\ +\ {\bar {\nu }}_{e}}$

Tijdens de gefractioneerde uitkristallisatie neemt de concentratie strontium in plagioklazen toe, waarbij rubidium meer in de vloeibare fase (de smelt) blijft. Hierdoor kan de Rb/Sr-verhouding in het magma in de loop van de tijd toenemen en in het mineraal of gesteente afnemen. Wanneer de oorspronkelijke hoeveelheid strontium bekend is (dat wil zeggen afgeleid kan worden uit andere gegevens), dan kan de ouderdom van het gesteente bepaald worden aan de hand van de huidige concentratie rubidium en strontium en de isotopenverhouding ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr. De ouderdom is alleen nauwkeurig te bepalen als het gesteente na zijn ontstaan geen noemenswaardige metamorfoses meer heeft ondergaan. Vanwege de zeer grote halfwaardetijd is deze methode uitermate geschikt voor het dateren van zeer oude gesteenten. De methode staat bekend als de rubidium-strontiumdatering.

Strontium-89 en strontium-90

Twee radio-isotopen van strontium, met name strontium-89 en strontium-90, zijn van belang in onder andere de nucleaire geneeskunde. ⁸⁹Sr bezit een halfwaardetijd van 50,57 dagen en vervalt door β^--verval tot yttrium-89:

$\mathrm {^{89}_{38}Sr\rightarrow \ _{39}^{89}Y\ +\ e^{-}\ +\ {\bar {\nu }}_{e}}$

Deze isotoop wordt gebruikt bij de behandeling van botkanker.

Strontium-90 is een nevenproduct bij kernsplijting en wordt ook gevonden in fall-out. Dit kan gezondheidsproblemen veroorzaken, omdat deze radio-isotoop het calcium in botten kan vervangen. Bij de kernramp van Tsjernobyl werd een groot gebied rond de kerncentrale besmet met deze isotoop. Strontium-90 vervalt via β^--verval tot de radio-isotoop yttrium-90:

$\mathrm {^{90}_{38}Sr\rightarrow \ _{39}^{90}Y\ +\ e^{-}\ +\ {\bar {\nu }}_{e}}$

Overzicht

Nuclide	Z (p)	N (n)	Isotopische massa (u)	Halveringstijd	Radioactief verval	VP	Kernspin	Isotopische verhouding (molfractie)	Natuurlijk voorkomen (molfractie)
	Excitatie-energie
73Sr	38	35	72,96597(64)	> 25 ms	β+ (> 99,9%)	73Rb	1/2-
					β+, p (< 0,1%)	72Kr
74Sr	38	36	73,95631(54)	50 ms	β+	74Rb	0+
75Sr	38	37	74,94995(24)	88(3) ms	β+ (93,5%)	75Rb	(3/2-)
					β+, p (6,5%)	74Kr
76Sr	38	38	75,94177(4)	7,89(7) s	β+	76Rb	0+
77Sr	38	39	76,937945(10)	9,0(2) s	β+ (99,75%)	77Rb	5/2+
					β+, p (0,25%)	76Kr
78Sr	38	40	77,932180(8)	159(8) s	β+	78Rb	0+
79Sr	38	41	78,929708(9)	2,25(10) min	β+	79Rb	3/2-
80Sr	38	42	79,924521(7)	106,3(15) min	β+	80Rb	0+
81Sr	38	43	80,923212(7)	22,3(4) min	β+	81Rb	1/2-
82Sr	38	44	81,918402(6)	25,36(3) dagen	EV	82Rb	0+
83Sr	38	45	82,917557(11)	32,41(3) uur	β+	83Rb	7/2+
83mSr	259,15(9) keV			4,95(12) s	IT	83Sr	1/2-
84Sr	38	46	83,913425(3)	stabiel			0+	0,0056(1)	0,0055 - 0,0058
85Sr	38	47	84,912933(3)	64,853(8) dagen	EV	85Rb	9/2+
85mSr	238,66(6) keV			67,63(4) min	IT (86,6%)	85Sr	1/2-
					β+ (13,4%)	85Rb
86Sr	38	48	85,9092602(12)	stabiel			0+	0,0986(1)	0,0975 - 0,0999
86mSr	2955,68(21) keV			455(7) ns			8+
87Sr	38	49	86,9088771(12)	stabiel			9/2+	0,0700(1)	0,0694 - 0,0714
87mSr	388,533(3) keV			2,815(12) uur	IT (99,7%)	87Sr	1/2-
					EV (0,3%)	87Rb
88Sr	38	50	87,9056121(12)	stabiel			0+	0,8258(1)	0,8229-0,8275
89Sr	38	51	88,9074507(12)	50,57(3) dagen	β−	89Y	5/2+
90Sr	38	52	89,907738(3)	28,90(3) jaar	β−	90Y	0+
91Sr	38	53	90,910203(5)	9,63(5) uur	β−	91Y	5/2+
92Sr	38	54	91,911038(4)	2,66(4) uur	β−	92Y	0+
93Sr	38	55	92,914026(8)	7,423(24) min	β−	93Y	5/2+
94Sr	38	56	93,915361(8)	75,3(2) s	β−	94Y	0+
95Sr	38	57	94,919359(8)	23,90(14) s	β−	95Y	1/2+
96Sr	38	58	95,921697(29)	1,07(1) s	β−	96Y	0+
97Sr	38	59	96,926153(21)	429(5) ms	β− (99,95%)	97Y	1/2+
					β−, n (0,05%)	96Y
97m1Sr	308,13(11) keV			170(10) ns			7/2+
97m2Sr	830,8(2) keV			255(10) ns			(11/2-)
98Sr	38	60	97,928453(28)	0,653(2) s	β− (99,75%)	98Y	0+
					β−, n (0,25%)	97Y
99Sr	38	61	98,93324(9)	0,269(1) s	β− (99,9%)	99Y	3/2+
					β−, n (0,1%)	98Y
100Sr	38	62	99,93535(14)	202(3) ms	β− (99,02%)	100Y	0+
					β−, n (0,98%)	99Y
101Sr	38	63	100,94052(13)	118(3) ms	β− (97,63%)	101Y	(5/2-)
					β−, n (2,37%)	100Y
102Sr	38	64	101,94302(12)	69(6) ms	β− (94,5%)	102Y	0+
					β−, n (5,5%)	101Y
103Sr	38	65	102,94895(54)	50 ms	β−	103Y
104Sr	38	66	103,95233(75)	30 ms	β−	104Y	0+
105Sr	38	67	104,95858(75)	20 ms

Overzicht van isotopen per element

Bronnen, noten en/of referenties

• (en) R.B. Firestone, S.Y. Frank Chu & C.M. Baglin (1999) - Table of Isotopes (online versie van de CD-ROM)
• (en) G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot & O. Bersillon (2003) - The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties, Nuclear Physics A, 729, pp. 3-128
• (en) J.R. de Laeter, J.K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H.S. Peiser, K.J.R. Rosman & P.D.P. Taylor (2003) - Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report), Pure and Applied Chemistry, 75 (6), pp. 683–800
• (en) M.E. Wieser (2006) - Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report), Pure and Applied Chemistry, 78 (11), pp. 2051–2066
• (en) David R. Lide (2004) - CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th ed.), hoofdstuk 11, CRC Press - ISBN 978-0849304859

---