Изотопы никеля

Встречающийся в природе никель ( 28 Ni) состоит из пяти стабильных изотопов ;⁵⁸ _{Ni , ⁶⁰ Ni , ⁶¹ Ni , ⁶² Ni а также ⁶⁴ Ni , с участием ⁵⁸ Ni самая многочисленная ( естественная численность 68,077%). Было охарактеризовано 26 радиоизотопов, наиболее стабильные из которых⁵⁹ Ni с периодом полураспада 76000 лет,⁶³ Ni с периодом полураспада 100,1 года, и ⁵⁶ Ni с периодом полураспада 6.077 дней. Все оставшиеся радиоактивные изотопы имеют период полураспада менее 60 часов, а у большинства из них период полураспада менее 30 секунд. Этот элемент также имеет 8 мета-состояний.}

1. ^ ^m Ni - Возбужденный ядерный изомер.
2. ^ () - Неопределенность (1 σ) дана в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
3. ^ # - Атомная масса с пометкой #: значение и погрешность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов по массовой поверхности (TMS).
4. ^ ^{a b} # - Значения, отмеченные знаком #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN).
5. ^ Режимы распада:

   EC:	Электронный захват
   ЭТО:	Изомерный переход
   n:	Эмиссия нейтронов
6. ^ Дочерний символ жирным шрифтом - Дочерний продукт стабилен.
7. ^ () значение спина - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
8. ^ Считается, что распад β ⁺ β ⁺ до ⁵⁸ Fe с периодом полураспада более 7 × 10 ²⁰ лет
9. ^ Самая высокая энергия связи на нуклон из всех нуклидов

5 стабильных и 30 нестабильных изотопов никеля имеют атомный вес от⁴⁸ _{Ni к ⁸² Ni , и включают:}

Никель-48, открытый в 1999 году, является самым бедным нейтронами изотопом никеля из известных. С 28 протонами и 20 нейтронами ⁴⁸ _{Ni " вдвойне магия " (например, ²⁰⁸ Pb ) и, следовательно, намного более стабильный (с нижним пределом его периода полураспада 0,5 мкс), чем можно было бы ожидать, исходя из его положения в таблице нуклидов. Он имеет самое высокое отношение протонов к нейтронам (протонный избыток) из всех известных дважды магических нуклидов.}

Никель-56 производится в больших количествах в сверхновых, и форма кривой блеска этих сверхновых звезд отображает характерные временные рамки, соответствующие распаду никеля-56 до кобальта- 56, а затем до железа-56.

Никель-58 - самый распространенный изотоп никеля, составляющий 68,077% от естественного содержания. Возможные источники включают захват электронов из меди-58 и EC + p из цинка-59.

Никель-59 - долгоживущий космогенный радионуклид с периодом полураспада 76000 лет.⁵⁹ _{Ni нашла множество применений в изотопной геологии. ⁵⁹ Ni был использован для определения возраста метеоритов на Земле и определения содержания внеземной пыли во льду и отложениях.}

Никель-60 - дочерний продукт потухшего радионуклида. ⁶⁰ _Fe (период полураспада = 2,6 млн. лет). Потому что⁶⁰ _{Fe имел такой длительный период полураспада, его постоянство в материалах Солнечной системы при достаточно высоких концентрациях могло вызвать наблюдаемые изменения в изотопном составе⁶⁰ Ni . Поэтому обилие⁶⁰ Ni Присутствие во внеземном материале может дать представление о происхождении Солнечной системы и ее ранней истории / очень ранней истории. К сожалению, изотопы никеля, по-видимому, были неоднородно распределены в ранней Солнечной системе. Таким образом, до сих пор не было получено никакой информации о фактическом возрасте из⁶⁰ Ni эксцессы. ⁶⁰ Ni также является стабильным конечным продуктом распада ⁶⁰ Zn , продукт последней ступени альфа-лестницы. Другие источники могут также включать бета-распад из кобальта-60 и захват электронов из меди-60.}

Никель-61 - единственный стабильный изотоп никеля с ядерным спином (I = 3/2), что делает его полезным для исследований методом спектроскопии ЭПР.

Никель-62 имеет самую высокую энергию связи на нуклон любого изотопа для любого элемента, если учитывать электронную оболочку в расчетах. При образовании этого изотопа выделяется больше энергии, чем при синтезе любого другого, хотя при синтезе могут образовываться более тяжелые изотопы. Например, два ⁴⁰ _Ca атомы могут сливаться, образуя ⁸⁰ _Kr плюс 4 позитрона (плюс 4 нейтрино), высвобождая 77 кэВ на нуклон, но реакции, ведущие к области железо / никель, более вероятны, поскольку они выделяют больше энергии на один барион.

Никель-63 имеет два основных применения: обнаружение следов взрывчатых веществ и в некоторых типах электронных устройств, таких как газоразрядные трубки, используемые в качестве устройств защиты от перенапряжения. Сетевой фильтр - это устройство, которое защищает чувствительное электронное оборудование, такое как компьютеры, от внезапных изменений электрического тока, протекающего в них. Он также используется в детекторе захвата электронов в газовой хроматографии для обнаружения в основном галогенов. Предлагается использовать миниатюрные бета-электрогенераторы для кардиостимуляторов.

Никель-64 - еще один стабильный изотоп никеля. Возможные источники включают бета-распад из кобальта-64 и захват электронов из меди-64.

Никель-78 - один из самых тяжелых изотопов этого элемента. С 28 протонами и 50 нейтронами никель-78 обладает двойной магией, что приводит к гораздо большей энергии связи и стабильности ядра, несмотря на то, что отношение нейтронов к протонам неравномерно. Его период полураспада составляет 122 ± 5,1 миллисекунды. Считается, что из-за своего магического нейтронного числа никель-78 играет важную роль в нуклеосинтезе сверхновых элементов тяжелее железа. ⁷⁸ Ni, наряду с N = 50 изотонами, ⁷⁹ Cu и ⁸⁰ Zn, как полагают, составляют точку ожидания в r -процессе, где дальнейший захват нейтронов задерживается зазором в оболочке, и в результате происходит накопление изотопов около A = 80.

• Изотопные массы из:
  • Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE ", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729.... 3A, doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
• Изотопные составы и стандартные атомные массы из:
  • де Лаэтер, Джон Роберт ; Бёльке, Джон Карл; Де Бьевр, Поль; Хидака, Хироши; Пайзер, Х. Штеффен; Росман, Кевин-младший; Тейлор, Филип DP (2003). «Атомный вес элементов. Обзор 2000 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 75 (6): 683–800. DOI : 10.1351 / pac200375060683.
  • Визер, Майкл Э. (2006). «Атомный вес элементов 2005 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 78 (11): 2051–2066. DOI : 10,1351 / pac200678112051. Выложите резюме.
• Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
  • Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE ", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729.... 3A, doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001
  • Национальный центр ядерных данных. «База данных NuDat 2.x». Брукхейвенская национальная лаборатория.
  • Холден, Норман Э. (2004). «11. Таблица изотопов». В Лиде, Дэвид Р. (ред.). CRC Справочник по химии и физике (85-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press. ISBN   978-0-8493-0485-9.
  • МАГАТЭ - Секция ядерных данных. «Живая диаграмма - Таблица нуклидов». МАГАТЭ - Секция ядерных данных. Проверено 23 мая 2018.