イットリウム - ジルコニウム - ニオブ
Ti
Zr
Hf
周期表
一般特性
名称, 記号, 番号ジルコニウム, Zr, 40
分類遷移元素
族, 周期, ブロック4（IVA）, 5 , d
密度, 硬度6511 kg/m3, 5
色銀白色
原子特性
原子量91.224 amu
原子半径（計測値）155（206） pm
共有結合半径148 pm
VDW半径データなし
電子配置[Kr]4d25s2
電子殻2, 8, 18, 10, 2
酸化数（酸化物）4（両性酸化物）
結晶構造六方最密構造
物理特性
相固体（常磁性）
融点2128K（3371?）
沸点4682K（7968?）
モル体積14.02×10-3m3/mol
気化熱58.2kJ/mol
融解熱16.9kJ/mol
蒸気圧0.00168Pa（2125K）
音の伝わる速さ3800m/s（293.15K）
その他
クラーク数0.02%
電気陰性度1.33（ポーリング）
比熱容量276J/（kg?K）
導電率2.36 ×106/m?Ω
熱伝導率22.7W/（m?K）
第1イオン化エネルギー640.1kJ/mol
第2イオン化エネルギー1270kJ/mol
第3イオン化エネルギー2218kJ/mol
第4イオン化エネルギー3313kJ/mol
第5イオン化エネルギー7752kJ/mol
第6イオン化エネルギー9500kJ/mol
（比較的）安定同位体
同位体NA半減期DMDE MeVDP
88Zr{syn.}83.4 日ε
γ-
0.392D88Y
-
89Zr{syn.}78.4 時間ε
β+
γ-
0.902
0.909D89Y
89Y
-
90Zr51.45%中性子50個で安定
91Zr11.22%中性子51個で安定
92Zr17.15%中性子52個で安定
93Zr{syn.}1.53 E6年β-0.09193Nb
94Zr17.38%中性子54個で安定
96Zr2.8%>3.8 E19年β-3.35096Mo
注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。
ジルコニウム（Zirconium）は原子番号40の元素。元素記号はZr。チタン族元素の一つ、遷移金属でもある。常温で安定な結晶構造はα型（六方最密充填構造：HCP）。862℃以上でβ型（六方晶）へ転移する。比重は6.5、融点は1852℃。銀白色の金属で、常温で酸、アルカリに対して安定に存在する。耐食性があり、空気中では酸化被膜ができ内部が侵されにくくなる。高温では、酸素、窒素、水素、ハロゲン元素などと反応して、多様な化合物を形成する。
ジルコニウムは金属の中で熱中性子の吸収断面積が最小のため、ジルカロイと呼ばれるジルコニウム合金が原子炉の燃料棒の被覆材料（燃料被覆管）や沸騰水型原子炉用燃料集合体のチャンネルボックスの材料として利用される。燃料被覆管を形成する際には、原子炉に入れたときにα相（稠密六方格子）の底面に水素化物が析出しやすく、それが原因で被覆管が破損する可能性があるため、ロールダイスにより管を回転往復させながら圧延するピルガー式圧延法を用いる。沸騰水型軽水炉ではα領域内の高温（580℃）で最終焼鈍した再結晶材を使用し、加圧水型軽水炉では再結晶が生じていない450℃程度で焼鈍を行った歪み取り焼鈍材を使用する。
