クリプトン85(85Kr)は クリプトンの放射性同位体であり、大気中に広く分布しており、現在、大気中のクリプトンの平均約15pptを占めている。
クリプトン-85の半減期は10.76年[ 1 ]で、最大崩壊エネルギーは687 keVです[ 2 ]。安定なルビジウム-85に崩壊します。最も一般的な崩壊(99.57%)は、最大エネルギー687 keV 、平均エネルギー251 keVのベータ粒子放出によるものです。2番目に多い崩壊(0.43%)は、ベータ粒子放出(最大エネルギー173 keV)によるもので、続いてガンマ線放出(エネルギー514 keV)が起こります。その他の崩壊モードの確率は非常に小さく、よりエネルギーの低いガンマ線を放出します[ 3 ] 。クリプトン-85はほとんどが合成ですが、宇宙線による核破砕によって微量ながら自然に生成されます。
放射性毒性の観点から言えば、440 Bqの85Krは、ラドン崩壊系列の残りの部分を考慮に入れなければ、 1 Bqのラドン222に相当する。
クリプトン-85は、大気中の安定なクリプトン-84と宇宙線との相互作用によって少量生成される。自然発生源は、大気中に約0.09 PBqの平衡量を維持している。[ 4 ]
2009年現在、大気中の総量は 人為起源で5500 PBqと推定されている。[ 5 ] 2000年末には4800 PBqと推定され、[ 4 ] 1973年には1961 PBq(53メガキュリー)と推定された。[ 6 ]これらの人為起源の中で最も重要なのは核燃料再処理であり、クリプトン85は7つの一般的な中寿命核分裂生成物の1つである。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]核分裂では、1000回の核分裂ごとに約3個のクリプトン85原子が生成される(つまり、核分裂収率は0.3%である)。[ 7 ]このクリプトン85のほとんどまたはすべては使用済み核燃料棒に保持される。原子炉から排出される使用済み燃料には、0.13~1.8 PBq/Mgのクリプトン85が含まれています。[ 4 ]この使用済み燃料の一部は再処理されます。現在の核再処理では、使用済み燃料が溶解される際に気体の85Krが大気中に放出されます。原理的には、このクリプトンガスを核廃棄物として、または利用のために回収して貯蔵することが可能です。再処理活動から放出されたクリプトン85の累積世界総量は、 2000年時点で10,600 PBqと推定されています。 [ 4 ]上記の世界総量は、放射性崩壊のためこの量よりも少なく、さらに少量が深海に溶解しています。[ 4 ]
その他の人為的な発生源は、総量に占める割合は小さい。大気圏核兵器実験では、推定111~185 PBqが放出された。[ 4 ] 1979年のスリーマイル島原子力発電所の事故では、約1.6 PBq(43 kCi)が放出された。[ 8 ]チェルノブイリ事故では約35 PBqが放出され、[ 4 ] [ 5 ]福島第一原発事故では推定44~84 PBqが放出された。[ 9 ]
1976 年の平均大気中クリプトン 85 濃度は約 0.6 Bq/m 3でしたが、2005 年現在では約 1.3 Bq/m 3に増加しています。 [ 4 ] [ 10 ]これらは概算の世界平均値です。核燃料再処理施設周辺では濃度が高く、一般的には南半球よりも北半球の方が濃度が高くなっています。
広範囲の大気モニタリングには、クリプトン85がプルトニウムの密輸分離の最良の指標となる。[ 11 ]
クリプトン85の放出は、大気の電気伝導率を増加させる。気象への影響は、放出源に近いほど強くなると予想される。[ 12 ]
クリプトン-85は、エンターテイメント業界で大型HMIフィルムライトや高輝度放電ランプによく使用されるアーク放電ランプに使用されています。[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]ランプの放電管にクリプトン-85が存在すると、ランプが点火しやすくなります。[ 14 ]初期の実験的なクリプトン-85照明開発には、1957年に設計された鉄道信号灯[ 18 ]と、 1969年にアリゾナ州に設置された照明付き道路標識[ 19 ]が含まれる。乱数サーバーHotBitsでは、60 μCi (2.22 MBq)のクリプトン-85カプセルが使用されていた(放射性元素が量子力学的なエントロピー源であることを示唆している)が、1998年に5 μCi (185 kBq)のCs-137線源に置き換えられた[ 20 ] [ 21 ]
クリプトン85は、航空機部品の小さな欠陥を検査するためにも使用されます。クリプトン85は小さな亀裂に浸透し、その後、オートラジオグラフィーによってその存在が検出されます。この方法は「クリプトンガス浸透探傷イメージング」と呼ばれます。[ 22 ]このガスは、染料浸透探傷検査や蛍光浸透探傷検査で使用される液体よりも小さな開口部に浸透します。[ 23 ]
クリプトン85は、5651型などの冷陰極電圧レギュレータ電子管に使用されていた。[ 24 ]
クリプトン-85は、主に厚さや密度の測定において、 Sr-90やCs-137の代替として、工業プロセス制御にも使用されています。[ 25 ] [ 26 ]
クリプトン85はエアロゾルサンプリングシステムにおける電荷中和剤としても使用される。[ 27 ]