Krypton-85 - Krypton-85
| Em geral | |
|---|---|
| Símbolo | 85 Kr |
| Nomes | criptônio-85, Kr-85 |
| Prótons | 36 |
| Nêutrons | 49 |
| Dados de nuclídeo | |
| Meia-vida | 10.756 anos |
| Produtos decadentes | 85 Rb |
| Massa isotópica | 84,9125273 (21) u |
| Rodar | 9/2 + |
| Excesso de energia | -81480,267 keV |
| Energia de ligação | 8698.562 keV |
| Modos de deterioração | |
| Modo de decaimento | Energia de decaimento ( MeV ) |
| Decadência beta | 0,687 |
| Decadência beta | 0,173 |
|
Isótopos de criptônio Tabela completa de nuclídeos | |
Krypton-85 ( 85 Kr ) é um radioisótopo de criptônio .
O Krypton-85 tem meia-vida de 10.756 anos e uma energia máxima de decomposição de 687 keV . Ele se decompõe em rubídio estável -85. Seu decaimento mais comum (99,57%) é por emissão de partículas beta com energia máxima de 687 keV e energia média de 251 keV. O segundo decaimento mais comum (0,43%) é pela emissão de partículas beta (energia máxima de 173 keV) seguida pela emissão de raios gama (energia de 514 keV). Outros modos de decaimento têm probabilidades muito pequenas e emitem raios gama menos energéticos. O Krypton-85 é principalmente sintético , embora seja produzido naturalmente em pequenas quantidades por fragmentação de raios cósmicos .
Em termos de radiotoxicidade , 440 Bq de 85 Kr é equivalente a 1 Bq de radônio-222 , sem considerar o resto da cadeia de decaimento do radônio .
Presença na atmosfera terrestre
| Prop: Unidade: |
t ½ ( a ) |
Rendimento ( % ) |
Q * ( keV ) |
βγ * |
|---|---|---|---|---|
| 155 eu | 4,76 | 0,0803 | 252 | βγ |
| 85 Kr | 10,76 | 0,2180 | 687 | βγ |
| 113m Cd | 14,1 | 0,0008 | 316 | β |
| 90 Sr | 28,9 | 4,505 | 2826 | β |
| 137 Cs | 30,23 | 6,337 | 1176 | β γ |
| 121m Sn | 43,9 | 0,00005 | 390 | βγ |
| 151 Sm | 88,8 | 0,5314 | 77 | β |
Produção natural
O criptônio-85 é produzido em pequenas quantidades pela interação dos raios cósmicos com o criptônio-84 estável na atmosfera. As fontes naturais mantêm um estoque de equilíbrio de cerca de 0,09 PBq na atmosfera.
Produção antropogênica
No entanto, em 2009, a quantidade total na atmosfera é estimada em 5.500 PBq devido a fontes antrópicas. No final do ano 2000, estimava-se em 4800 PBq e, em 1973, em 1961 PBq (53 megacuries). A mais importante dessas fontes humanas é o reprocessamento de combustível nuclear , já que o criptônio-85 é um dos sete produtos de fissão de vida média comum . A fissão nuclear produz cerca de três átomos de criptônio-85 para cada 1000 fissões (ou seja, tem um rendimento de fissão de 0,3%). A maior parte ou todo esse criptônio-85 é retido nas barras de combustível nuclear gasto ; o combustível gasto na descarga de um reator contém entre 0,13-1,8 PBq / Mg de criptônio-85. Parte desse combustível irradiado é reprocessado . O reprocessamento nuclear atual libera 85 Kr gasoso na atmosfera quando o combustível usado é dissolvido. Seria possível, em princípio, capturar e armazenar esse gás criptônio como resíduo nuclear ou para uso. A quantidade global cumulativa de criptônio-85 liberada da atividade de reprocessamento foi estimada em 10.600 PBq em 2000. O inventário global observado acima é menor do que esta quantidade devido à decomposição radioativa; uma fração menor é dissolvida nas profundezas dos oceanos.
Outras fontes artificiais são pequenos contribuintes para o total. Os testes de armas nucleares atmosféricas liberaram cerca de 111–185 PBq. O acidente de 1979 na usina nuclear de Three Mile Island liberou cerca de 1,6 PBq (43 kCi). O acidente de Chernobyl liberou cerca de 35 PBq, e o acidente de Fukushima Daiichi liberou cerca de 44-84 PBq.
A concentração atmosférica média de criptônio-85 era de aproximadamente 0,6 Bq / m 3 em 1976, e aumentou para aproximadamente 1,3 Bq / m 3 em 2005. Esses são valores médios globais aproximados; as concentrações são mais altas localmente em torno das instalações de reprocessamento nuclear e geralmente são mais altas no hemisfério norte do que no hemisfério sul.
Para monitoramento atmosférico de área ampla, o criptônio-85 é o melhor indicador para separações clandestinas de plutônio.
As liberações do Krypton-85 aumentam a condutividade elétrica do ar atmosférico. Prevê-se que os efeitos meteorológicos sejam mais fortes perto da fonte das emissões.
Usos na indústria
Krypton-85 é usado em lâmpadas de descarga de arco comumente usadas na indústria de entretenimento para grandes lâmpadas de filme HMI, bem como lâmpadas de descarga de alta intensidade . A presença de criptônio-85 no tubo de descarga das lâmpadas pode facilitar o acendimento das lâmpadas. Os primeiros desenvolvimentos de iluminação experimental de krypton-85 incluíam uma luz de sinalização de ferrovia projetada em 1957 e uma placa de rodovia iluminada erguida no Arizona em 1969. Uma cápsula de krypton-85 é usada atualmente pelo servidor de número aleatório HotBits (uma alusão ao elemento radioativo sendo um fonte mecânica quântica de entropia).
Krypton-85 também é usado para inspecionar componentes de aeronaves para pequenos defeitos. O Krypton-85 pode penetrar em pequenas fissuras e, em seguida, sua presença é detectada por autorradiografia . O método é chamado de "imagem penetrante do gás criptônio". O gás penetra em aberturas menores do que os líquidos usados na inspeção de penetrante de tinta e na inspeção de penetrante fluorescente .
O Krypton-85 foi usado em tubos de elétrons reguladores de voltagem de cátodo frio, como o tipo 5651.
Krypton-85 também é usado para controle de processo industrial principalmente para medições de espessura e densidade como uma alternativa para Sr-90 ou Cs-137