この項目では、ストロンチウムの同位体について説明しています。バンドについては「ストロンチウム90 (バンド)」をご覧ください。

ストロンチウム90
核種の一覧
概要
名称、記号ストロンチウム90,90Sr
中性子52
陽子38
核種情報
天然存在比?0 %
半減期28.79 y
同位体質量89.907733342(2752) [1] u
スピン角運動量0+
余剰エネルギー-85945.838± 2.564 keV
結合エネルギー8695.9± 0.032 (1核子当り) keV
崩壊モード崩壊エネルギー
β-0.545908(1406) MeV

ストロンチウム90はストロンチウムの同位体の一種であり、その質量数が90のものを指す。天然ストロンチウムに存在する安定同位体(84Sr, 86Sr, 87Sr, 88Sr)より中性子過剰であるためβ不安定核となり、放射性同位体である。

ウランやプルトニウムの核分裂生成物として数%程度生成し、高レベル放射性廃棄物やいわゆる死の灰中に多量に含まれる。
放射性崩壊

ストロンチウム90は中性子過剰であるためβ崩壊により90Y(イットリウム)を生成し、これはさらにβ崩壊して安定な90Zr(ジルコニウム)となる。純粋な90Srは初期には90Yを殆ど含まないが次第に増加し1ヶ月程度で放射平衡に達し、約3900分の1の90Yを定常的に含むようになる。

半減期は28.79年であり、1グラムのストロンチウム90の放射能強度は5.11×1012ベクレルとなるが、続いて半減期の短い（64時間）娘核種の90Yの崩壊を伴うため最終的にはこの2倍となる。90Yのβ崩壊エネルギーは2279.783±1.619 keVと、90Srの545.908±1.406 keVよりもかなり高く、より透過性の高いβ線を放射し危険性も高い。その透過力は厚さ1cmの水で遮蔽出来ないほどであり、体内に取り込まれると充分に細胞を損傷し得る。 38 90 S r   → 28.79   y e a r s β −   0.5459   M e V   39 90 Y   → 64.053   h o u r s β −   2.280   M e V   40 90 Z r {\displaystyle \mathrm {^{90}_{38}Sr\ {\xrightarrow[{28.79\ years}]{\beta ^{-}\ 0.5459\ MeV}}\ _{39}^{90}Y\ {\xrightarrow[{64.053\ hours}]{\beta ^{-}\ 2.280\ MeV}}\ _{40}^{90}Zr} }
存在

自然界には殆ど存在しないが、稀に起きる天然ウランの自発核分裂により痕跡量が存在する[2]。現在環境中で検出されるストロンチウム90は殆どが過去における核実験による放射性降下物の残留物である[3]。1950年代から1960年代にかけて盛んに核実験が行われたため、半減期の約2倍の期間が経過した2011年でも当時環境中に放出された90Srの約1/4が残存していることになる。ストロンチウムの単体は極めて反応活性な金属で、水とさえ激しく反応して水素を発生するため環境中において単体としては存在し得ず、常に水中や化合物中のイオン(Sr2+)として存在する。
生成

ウラン235が減速中性子により核分裂を起こすと質量数が90-100付近および130-145付近の分裂断片を生成する。これらの分裂断片はより質量数の大きな原子核由来のものであるから一般的に中性子過剰であり、β崩壊を繰り返して最終的に安定同位体に移行する[4]。