A nikkel izotópjai

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A természetben megtalálható nikkel (Ni) öt stabil izotópból áll: 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni és 64Ni, utóbbi részaránya a legnagyobb (68,077%).[1] A 58Ni kettős pozitív béta-bomlással 58Fe-ra bomolhat.[2] 26 radioaktív izotópot írtak le, ezek közül a legstabilabb a 59Ni (felezési ideje 76 000 év), a 63Ni (100,1 év) és a 56Ni (6,077 nap). A többi radioaktív izotóp felezési ideje nem éri el a 60 órát, többségüké 30 másodpercnél is kevesebb. 1 metastabil magizomerje ismert.

Az ismert nikkelizotópok tömegszáma a 48–78 tartományba esik.

Az 1999-ben felfedezett nikkel-48 a neutronban legszegényebb ismert nikkelizotóp. Mivel 28 protont és 20 neutront tartalmaz, – az 208Pb-hoz hasonlóan – kétszeresen mágikus mag, így szokatlanul stabil.[3]

Nikkel-56 nagy mennyiségben keletkezik az Ia típusú szupernóvákban. Ezek fénygörbéjének lefutása összhangban van a nikkel-56 kobalt-56-tá, majd vas-56-tá történő bomlásával.

A nikkel-58 a nikkel leggyakrabban előforduló izotópja, természetes részaránya 68,077%. Lehetséges forrásai többek között a réz-58 elektronbefogása vagy a cink-59 elektronbefogása és az azt követő protonemisszió.

A nikkel-59 hosszú – 76 000 éves – felezési idejű kozmogén radionuklid, melynek számos izotópgeológiai alkalmazása ismert. Felhasználják meteoritok becsapódási időpontjának meghatározására, valamint jég- és üledékminták világűrből származó portartalmát is meg tudják határozni a segítségével.

A nikkel-61 az egyetlen stabil nikkelizotóp, melynek magspinje nem nulla (I = 3/2), így ez az izotóp alkalmas elektronspin-rezonancia spektroszkópiai vizsgálatokhoz.

Minden elem közül a nikkel-62 magban a legnagyobb az egy nukleonra eső kötési energia, ha a számításba az elektronhéjat is bevonjuk. Ennek az izotópnak a keletkezésekor szabadul fel a legtöbb energia, bár fúzió révén ennél nehezebb izotópok is létrejöhetnek. Például két 40Ca atomból fúzió révén 80Kr és 4 elektron keletkezhet, melynek során nukleononként 77 keV energia szabadul fel, de a vas–nikkel környéki elemek keletkezésének nagyobb a valószínűsége, mivel ilyenkor bariononként több energia szabadul fel. </ref>

Standard atomtömeg: 58,6934(2) u

Táblázat[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

nuklid
jele
Z(p) N(n)  
izotóptömeg (u)
 
felezési idő bomlási
mód(ok)[4][m 1]
leány-
izotóp(ok)[m 2]
magspin jellemző
izotóp-
összetétel
(móltört)
természetes
ingadozás
(móltört)
gerjesztési energia
48Ni 28 20 48,01975(54)# 10# ms
[>500 ns]
0+
49Ni 28 21 49,00966(43)# 13(4) ms
[12(+5−3) ms]
7/2−#
50Ni 28 22 49,99593(28)# 9,1(18) ms β+ 50Co 0+
51Ni 28 23 50,98772(28)# 30# ms
[>200 ns]
β+ 51Co 7/2−#
52Ni 28 24 51,97568(9)# 38(5) ms β+ (83%) 52Co 0+
β+, p (17%) 51Fe
53Ni 28 25 52,96847(17)# 45(15) ms β+ (55%) 53Co (7/2−)#
β+, p (45%) 52Fe
54Ni 28 26 53,95791(5) 104(7) ms β+ 54Co 0+
55Ni 28 27 54,951330(12) 204,7(17) ms β+ 55Co 7/2−
56Ni 28 28 55,942132(12) 6,075(10) nap β+ 56Co 0+
57Ni 28 29 56,9397935(19) 35,60(6) óra β+ 57Co 3/2−
58Ni 28 30 57,9353429(7) Látszólag stabil[m 3] 0+ 0,680769(89)
59Ni 28 31 58,9343467(7) 7,6(5)·104 év EC (99%) 59Co 3/2−
β+ (1,5·10−5%)[5]
60Ni 28 32 59,9307864(7) Stabil 0+ 0,262231(77)
61Ni 28 33 60,9310560(7) Stabil 3/2− 0,011399(6)
62Ni[m 4] 28 34 61,9283451(6) Stabil 0+ 0,036345(17)
63Ni 28 35 62,9296694(6) 100,1(20) év β 63Cu 1/2−
63m 87,15(11) keV 1,67(3) µs 5/2−
64Ni 28 36 63,9279660(7) Stabil 0+ 0,009256(9)
65Ni 28 37 64,9300843(7) 2,5172(3) óra β 65Cu 5/2−
65mNi 63,37(5) keV 69(3) µs 1/2−
66Ni 28 38 65,9291393(15) 54,6(3) óra β 66Cu 0+
67Ni 28 39 66,931569(3) 21(1) s β 67Cu 1/2−
67mNi 1007(3) keV 13,3(2) µs β 67Cu 9/2+
IT 67Ni
68Ni 28 40 67,931869(3) 29(2) s β 68Cu 0+
68m1Ni 1770,0(10) keV 276(65) ns 0+
68m2Ni 2849,1(3) keV 860(50) µs 5−
69Ni 28 41 68,935610(4) 11,5(3) s β 69Cu 9/2+
69m1Ni 321(2) keV 3,5(4) s β 69Cu (1/2−)
IT 69Ni
69m2Ni 2701(10) keV 439(3) ns (17/2−)
70Ni 28 42 69,93650(37) 6,0(3) s β 70Cu 0+
70mNi 2860(2) keV 232(1) ns 8+
71Ni 28 43 70,94074(40) 2,56(3) s β 71Cu 1/2−#
72Ni 28 44 71,94209(47) 1,57(5) s β (>99,9%) 72Cu 0+
β, n (<0,1%) 71Cu
73Ni 28 45 72,94647(32)# 0,84(3) s β (>99,9%) 73Cu (9/2+)
β, n (<0,1%) 72Cu
74Ni 28 46 73,94807(43)# 0,68(18) s β (>99,9%) 74Cu 0+
β, n (<0,1%) 73Cu
75Ni 28 47 74,95287(43)# 0,6(2) s β (98,4%) 75Cu (7/2+)#
β, n (1,6%) 74Cu
76Ni 28 48 75,95533(97)# 470(390) ms
[0,24(+55−24) s]
β (>99,9%) 76Cu 0+
β, n (<0,1%) 75Cu
77Ni 28 49 76,96055(54)# 300# ms
[>300 ns]
β 77Cu 9/2+#
78Ni 28 50 77,96318(118)# 120# ms
[>300 ns]
β 78Cu 0+
  1. Rövidítések:
    IT: Izomer átmenet
  2. A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve
  3. A várakozások szerint β+β+-bomlással 58Fe-cá alakul több mint 7·1020 év felezési idővel
  4. Az összes nuklid közül a legnagyobb egy nukleonra eső kötési energia

Megjegyzések[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  • A # jel a nem kizárólag kísérletekből, hanem részben szisztematikus trendekből származó értéket jelöl. A nem kellő megalapozottsággal asszignált spinek zárójelben szerepelnek.
  • A bizonytalanságokat rövid formában – a megfelelő utolsó számjegy után zárójelben – adjuk meg. A bizonytalanság értéke egy standard deviációnak felel meg, kivéve, ahol az izotóp-összetételt és standard atomtömeget a IUPAC nagyobb bizonytalansággal adja csak meg.
  • A nuklidok tömegének forrása a IUPAP Commission on Symbols, Units, Nomenclature, Atomic Masses and Fundamental Constants (SUNAMCO)
  • Az izotópok előfordulási gyakoriságának forrása a IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights

Hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of nickel című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

A kobalt izotópjai A nikkel izotópjai A réz izotópjai
Izotópok listája