A vas izotópjai

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A természetben megtalálható vas (Fe) négy izotópból áll (zárójelben a természetes előfordulásuk): 54Fe (5,845%, lehetséges, hogy ez az izotóp radioaktív, felezési ideje több mint 3,1·1022 év), 56Fe (91,754%), 57Fe (2,119%) és 58Fe (0,282%). 24 radioaktív izotópja ismert, ezek felezési ideje alább található.

Standard atomtömege: 55,845(2) u

Vas-54[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A megfigyelések szerint a 54Fe stabil, de elméleti várakozások szerint kettős elektronbefogással (2β+) 54Cr-re bomlik, a folyamat felezési ideje több mint 3,1·1022 év. A többi természetes izotóp ismereteink szerint stabil.

Vas-56[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A 56Fe izotópnak a legkisebb az egy nukleonra eső tömege – 930,412 MeV/c2 –, de nem ennek az izotópnak a legnagyobb a kötési energiája, hanem a nikkel-62-nek.[1] A nukleoszintézis folyamata miatt azonban a nagyon nagy tömegű csillagokban zajló magfúziós reakciók utolsó eleme a leggyakrabban a 56Fe, ezért sokkal gyakoribb a világegyetemben, mint a többi, szintén nagyon nagy kötési energiájú fém – például a 62Ni, 58Fe vagy 60Ni.

Vas-57[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A 57Fe izotópot a kis természetes félértékszélességű 14,4 keV energiájú magátmenetének köszönhetően széles körben használják a Mössbauer-spektroszkópiában.[2]

Vas-60[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A vas-60 felezési ideje 2,6 millió év,[3], bár 2009-ig úgy gondolták, hogy felezési ideje 1,5 millió év. Béta-bomlással kobalt-60-ná alakul.

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
45Fe 26 19 45,01458(24)# 1,89(49) ms
β+ (30%) 45Mn 3/2+#
2p (70%) 43Cr
46Fe 26 20 46,00081(38)# 9(4) ms
[12(+4−3) ms]
β+ (>99,9%) 46Mn 0+
β+, p (<0,1%) 45Cr
47Fe 26 21 46,99289(28)# 21,8(7) ms β+ (>99,9%) 47Mn 7/2−#
β+, p (<0,1%) 46Cr
48Fe 26 22 47,98050(8)# 44(7) ms β+ (96,41%) 48Mn 0+
β+, p (3,59%) 47Cr
49Fe 26 23 48,97361(16)# 70(3) ms β+, p (52%) 48Cr (7/2−)
β+ (48%) 49Mn
50Fe 26 24 49,96299(6) 155(11) ms β+ (>99,9%) 50Mn 0+
β+, p (<0,1%) 49Cr
51Fe 26 25 50,956820(16) 305(5) ms β+ 51Mn 5/2−
52Fe 26 26 51,948114(7) 8,275(8) óra β+ 52Mn 0+
52mFe 6,81(13) MeV 45,9(6) s β+ 52Mn (12+)#
53Fe 26 27 52,9453079(19) 8,51(2) perc β+ 53Mn 7/2−
53mFe 3040,4(3) keV 2,526(24) perc IT 53Fe 19/2−
54Fe 26 28 53,9396105(7) Látszólag stabil[m 3] 0+ 0,05845(35) 0,05837–0,05861
54mFe 6526,9(6) keV 364(7) ns 10+
55Fe 26 29 54,9382934(7) 2,737(11) év EC 55Mn 3/2−
56Fe[m 4] 26 30 55,9349375(7) Stabil 0+ 0,91754(36) 0,91742–0,91760
57Fe 26 31 56,9353940(7) Stabil 1/2− 0,02119(10) 0,02116–0,02121
58Fe 26 32 57,9332756(8) Stabil 0+ 0,00282(4) 0,00281–0,00282
59Fe 26 33 58,9348755(8) 44,495(9) nap β 59Co 3/2−
60Fe 26 34 59,934072(4) 2,6·106 év β 60Co 0+ nyomokban
61Fe 26 35 60,936745(21) 5,98(6) perc β 61Co 3/2−,5/2−
61mFe 861(3) keV 250(10) ns 9/2+#
62Fe 26 36 61,936767(16) 68(2) s β 62Co 0+
63Fe 26 37 62,94037(18) 6,1(6) s β 63Co (5/2)−
64Fe 26 38 63,9412(3) 2,0(2) s β 64Co 0+
65Fe 26 39 64,94538(26) 1,3(3) s β 65Co 1/2−#
65mFe 364(3) keV 430(130) ns (5/2−)
66Fe 26 40 65,94678(32) 440(40) ms β (>99,9%) 66Co 0+
β, n (<0,1%) 65Co
67Fe 26 41 66,95095(45) 394(9) ms β (>99,9%) 67Co 1/2−#
β, n (<0,1%) 66Co
67mFe 367(3) keV 64(17) µs (5/2−)
68Fe 26 42 67,95370(75) 187(6) ms β (>99,9%) 68Co 0+
β, n 67Co
69Fe 26 43 68,95878(54)# 109(9) ms β (>99,9%) 69Co 1/2−#
β, n (<0,1%) 68Co
70Fe 26 44 69,96146(64)# 94(17) ms 0+
71Fe 26 45 70,96672(86)# 30# ms
[>300 ns]
7/2+#
72Fe 26 46 71,96962(86)# 10# ms
[>300 ns]
0+
  1. Rövidítések:
    EC: Elektronbefogás
    IT: Izomer átmenet
  2. A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve
  3. A várakozások szerint β+β+ bomlással 54Cr-né alakul több mint 3,1·1022 év felezési idővel
  4. Az összes nuklid közül a legalacsonyabb egy nukleonra eső tömeg, a csillagok nukleoszintézisének végterméke

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]

  1. Fewell, M. P.. The atomic nuclide with the highest mean binding energy. American Journal of Physics 63 (7): 653-58. . URL:http://adsabs.harvard.edu/abs/1995AmJPh..63..653F. Accessed: 2011-03-22. (Archived by WebCite® at http://www.webcitation.org/5xNHry2gq)
  2. R. Nave: Mossbauer Effect in Iron-57. HyperPhysics. Georgia State University. (Hozzáférés: 2009. október 13.)
  3. (2009.) „New Measurement of the 60Fe Half-Life”. Physical Review Letters 103 (7), 72502. o. DOI:10.1103/PhysRevLett.103.072502.  
  4. http://www.nucleonica.net/unc.aspx

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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

További olvasnivalók[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A mangán izotópjai A vas izotópjai A kobalt izotópjai
Izotópok listája