Izotopy niklu - Isotopes of nickel
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Standardní atomová hmotnost Ar, standardní(Ni) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Přirozeně se vyskytující nikl (28Ni) se skládá z pěti stabilních izotopy; 58
Ni
, 60
Ni
, 61
Ni
, 62
Ni
a 64
Ni
s 58
Ni
být nejhojnější (68,077% přirozená hojnost ).[2] 26 radioizotopy byly charakterizovány nejstabilnější bytostí 59
Ni
s poločas rozpadu 76 000 let, 63
Ni
s poločasem rozpadu 100,1 let a 56
Ni
s poločasem rozpadu 6,077 dne. Všechny zbývající radioaktivní izotopy mají poločasy kratší než 60 hodin a většina z nich má poločasy kratší než 30 sekund. Tento prvek má také 8 meta státy.
Seznam izotopů
| Nuklid [n 1] | Z | N | Izotopová hmota (Da ) [č. 2][č. 3] | Poločas rozpadu [č. 4] | Rozklad režimu [č. 5] | Dcera izotop [č. 6] | Roztočit a parita [č. 7][č. 4] | Přirozená hojnost (molární zlomek) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Budicí energie | Normální poměr | Rozsah variací | |||||||
| 48 Ni | 28 | 20 | 48.01975(54)# | 10 # ms [> 500 ns] | 0+ | ||||
| 49 Ni | 28 | 21 | 49.00966(43)# | 13 (4) ms [12 (+ 5-3) ms] | 7/2−# | ||||
| 50 Ni | 28 | 22 | 49.99593(28)# | 9,1 (18) ms | β+ | 50Spol | 0+ | ||
| 51 Ni | 28 | 23 | 50.98772(28)# | 30 # ms [> 200 ns] | β+ | 51Spol | 7/2−# | ||
| 52 Ni | 28 | 24 | 51.97568(9)# | 38 (5) ms | β+ (83%) | 52Spol | 0+ | ||
| β+, p (17%) | 51Fe | ||||||||
| 53 Ni | 28 | 25 | 52.96847(17)# | 45 (15) ms | β+ (55%) | 53Spol | (7/2−)# | ||
| β+, p (45%) | 52Fe | ||||||||
| 54 Ni | 28 | 26 | 53.95791(5) | 104 (7) ms | β+ | 54Spol | 0+ | ||
| 55 Ni | 28 | 27 | 54.951330(12) | 204,7 (17) ms | β+ | 55Spol | 7/2− | ||
| 56 Ni | 28 | 28 | 55.942132(12) | 6,075 (10) d | β+ | 56 Spol | 0+ | ||
| 57 Ni | 28 | 29 | 56.9397935(19) | 35,60 (6) h | β+ | 57 Spol | 3/2− | ||
| 58 Ni | 28 | 30 | 57.9353429(7) | Pozorovatelně stabilní[č. 8] | 0+ | 0.680769(89) | |||
| 59 Ni | 28 | 31 | 58.9343467(7) | 7.6(5)×104 y | EC (99%) | 59 Spol | 3/2− | ||
| β+ (1,5x10−5%)[3] | |||||||||
| 60 Ni | 28 | 32 | 59.9307864(7) | Stabilní | 0+ | 0.262231(77) | |||
| 61 Ni | 28 | 33 | 60.9310560(7) | Stabilní | 3/2− | 0.011399(6) | |||
| 62 Ni [č. 9] | 28 | 34 | 61.9283451(6) | Stabilní | 0+ | 0.036345(17) | |||
| 63 Ni | 28 | 35 | 62.9296694(6) | 100,1 (20) r | β− | 63 Cu | 1/2− | ||
| 63 m Ni | 87,15 (11) keV | 1,67 (3) μs | 5/2− | ||||||
| 64 Ni | 28 | 36 | 63.9279660(7) | Stabilní | 0+ | 0.009256(9) | |||
| 65 Ni | 28 | 37 | 64.9300843(7) | 2,5172 (3) h | β− | 65 Cu | 5/2− | ||
| 65 m Ni | 63,37 (5) keV | 69 (3) μs | 1/2− | ||||||
| 66 Ni | 28 | 38 | 65.9291393(15) | 54,6 (3) h | β− | 66 Cu | 0+ | ||
| 67 Ni | 28 | 39 | 66.931569(3) | 21 odst. 1 písm | β− | 67 Cu | 1/2− | ||
| 67 m Ni | 1007 (3) keV | 13,3 (2) μs | β− | 67 Cu | 9/2+ | ||||
| TO | 67Ni | ||||||||
| 68 Ni | 28 | 40 | 67.931869(3) | 29 odst. 2 písm | β− | 68 Cu | 0+ | ||
| 68m1 Ni | 1770,0 (10) keV | 276 (65) ns | 0+ | ||||||
| 68m2 Ni | 2849,1 (3) keV | 860 (50) μs | 5- | ||||||
| 69 Ni | 28 | 41 | 68.935610(4) | 11,5 (3) s | β− | 69 Cu | 9/2+ | ||
| 69m1 Ni | 321 (2) keV | 3,5 (4) s | β− | 69 Cu | (1/2−) | ||||
| TO | 69Ni | ||||||||
| 69m2 Ni | 2701 (10) keV | 439 (3) ns | (17/2−) | ||||||
| 70 Ni | 28 | 42 | 69.93650(37) | 6,0 (3) s | β− | 70 Cu | 0+ | ||
| 70 m Ni | 2860 (2) keV | 232 (1) ns | 8+ | ||||||
| 71 Ni | 28 | 43 | 70.94074(40) | 2,56 (3) s | β− | 71 Cu | 1/2−# | ||
| 72 Ni | 28 | 44 | 71.94209(47) | 1,57 (5) s | β− (>99.9%) | 72 Cu | 0+ | ||
| β−, n (<.1%) | 71 Cu | ||||||||
| 73 Ni | 28 | 45 | 72.94647(32)# | 0,84 (3) s | β− (>99.9%) | 73 Cu | (9/2+) | ||
| β−, n (<0,1%) | 72 Cu | ||||||||
| 74 Ni | 28 | 46 | 73.94807(43)# | 0,68 (18) s | β− (>99.9%) | 74 Cu | 0+ | ||
| β−, n (<0,1%) | 73 Cu | ||||||||
| 75 Ni | 28 | 47 | 74.95287(43)# | 0,6 (2) s | β− (98.4%) | 75 Cu | (7/2+)# | ||
| β−, n (1,6%) | 74 Cu | ||||||||
| 76 Ni | 28 | 48 | 75.95533(97)# | 470 (390) ms [0,24 (+ 55–24) s] | β− (>99.9%) | 76 Cu | 0+ | ||
| β−, n (<0,1%) | 75 Cu | ||||||||
| 77 Ni | 28 | 49 | 76.96055(54)# | 300 # ms [> 300 ns] | β− | 77 Cu | 9/2+# | ||
| 78 Ni | 28 | 50 | 77.96318(118)# | 120 # ms [> 300 ns] | β− | 78 Cu | 0+ | ||
| 79 Ni | 28 | 51 | 78.970400(640)# | 43,0 ms + 86-75 | β− | 79 Cu | |||
| 80 Ni | 28 | 52 | 78.970400(640)# | 24 ms + 26-17 | β− | 80 Cu | |||
- ^ mNi - nadšený jaderný izomer.
- ^ () - Nejistota (1σ) je uveden v stručné formě v závorkách za odpovídajícími posledními číslicemi.
- ^ # - Atomic mass checked #: hodnota a nejistota odvozené nikoli z čistě experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů z Mass Surface (TMS ).
- ^ A b # - Hodnoty označené # nejsou čistě odvozeny z experimentálních údajů, ale alespoň částečně z trendů sousedních nuklidů (TNN ).
- ^ Režimy rozpadu:
ES: Zachycení elektronů TO: Izomerní přechod n: Emise neutronů - ^ Tučný symbol jako dcera - dcera produkt je stabilní.
- ^ () hodnota rotace - označuje rotaci se slabými argumenty přiřazení.
- ^ Předpokládá se, že se rozpadne β+β+ na 58Fe s poločasem rozpadu nad 7 × 1020 let
- ^ Nejvyšší vazebná energie za nukleon všech nuklidů
Pozoruhodné izotopy
 | Tato sekce potřebuje další citace pro ověření. (Květen 2018) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) |
 | Tato sekce případně obsahuje původní výzkum. (Květen 2018) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) |
5 stabilních a 30 nestabilních izotopů niklu se pohybuje v atomová hmotnost z 48
Ni
na 82
Ni
a zahrnují:[4]
Nikl-48, objevený v roce 1999, je nejvíce neutronově chudým izotopem niklu. S 28 protony a 20 neutrony 48
Ni
je "dvojnásobná magie " (jako 208
Pb
), a proto mnohem stabilnější (s dolní hranicí jeho poločasu rozpadu 0,5 μs), než by se dalo očekávat z jeho polohy v tabulce nuklidů.[5]
Nikl-56 se vyrábí ve velkém množství v supernovy a tvar světelná křivka z těchto supernov vykazují charakteristické časové rámce odpovídající rozpadu niklu-56 na kobalt -56 a pak do železo-56.
Nikl-58 je nejhojnějším izotopem niklu a tvoří 68,077% přirozená hojnost. Možné zdroje zahrnují elektronový záchyt z měď-58 a ES + p z zinek-59.
Nikl-59 je dlouhověký kosmogenní radionuklid s poločasem rozpadu 76 000 let. 59
Ni
našel v aplikaci mnoho aplikací izotopová geologie. 59
Ni
byl použit k datu pozemského věku meteority a určit množství mimozemského prachu v ledu a usazenina.
Nikl-60 je dceřiným produktem zaniklý radionuklid 60
Fe
(poločas = 2,6 My). Protože 60
Fe
měl tak dlouhý poločas, jeho vytrvalost v materiálech v Sluneční Soustava při dostatečně vysokých koncentracích mohly generovat pozorovatelné variace v izotopovém složení sloučeniny 60
Ni
. Proto hojnost 60
Ni
přítomný v mimozemském materiálu může poskytnout vhled do původu sluneční soustavy a její rané historie / velmi rané historie. Bohužel se zdá, že izotopy niklu byly v rané sluneční soustavě heterogenně distribuovány. Dosud tedy nebyly získány žádné skutečné informace o věku 60
Ni
excesy. 60
Ni
je také stabilním konečným produktem rozpadu 60
Zn
, produkt konečné příčky alfa žebříku. Jiné zdroje mohou také zahrnovat rozpad beta z kobalt-60 a elektronový záchyt z měď-60.
Nikl-61 je jediný stabilní izotop niklu s jaderným spinem (I = 3/2), díky čemuž je užitečný pro studium podle EPR spektroskopie.[6]
Nikl-62 má nejvyšší vazebná energie na nukleon libovolného izotopu pro jakýkoli prvek, pokud do výpočtu zahrnujeme elektronový obal. Při tvorbě tohoto izotopu se uvolňuje více energie než kterákoli jiná, ačkoli fúze může tvořit těžší izotopy. Například dva 40
Ca.
atomy se mohou spojit a vytvořit 80
Kr
plus 4 pozitrony (plus 4 neutrina), uvolňující 77 keV na nukleon, ale reakce vedoucí k oblasti železa / niklu jsou pravděpodobnější, protože uvolňují více energie na baryon.
Nikl-63 má dvě hlavní použití: Detekce stop výbušnin, a v některých druzích elektronických zařízení, jako jsou výbojky používané jako přepěťové ochrany. Přepěťová ochrana je zařízení, které chrání citlivá elektronická zařízení, jako jsou počítače, před náhlými změnami elektrického proudu, který do nich proudí. Používá se také v Detektor elektronového záchytu v plynová chromatografie pro detekci hlavně halogenů. Navrhuje se použít pro miniatury betavoltaické generátory pro kardiostimulátory.
Nikl-64 je další stabilní izotop niklu. Možné zdroje zahrnují rozpad beta z kobalt-64 a elektronový záchyt z měď-64.
Nikl-78 je jedním z nejtěžších známých izotopů prvku. S 28 protony a 50 neutrony je nikl-78 dvojnásobně magický, což má za následek mnohem větší jaderná vazebná energie a stabilita navzdory tomu, že byla nakloněná poměr neutronů a protonů. Má poločas 122 ± 5,1 milisekund.[7] V důsledku svého magického počtu neutronů se předpokládá, že se nikl-78 významně podílí na nukleosyntéza supernovy prvků těžších než železo.[8] 78Ni, spolu s N = 50 izotonů 79Cu a 80Předpokládá se, že Zn představují místo čekání v r-proces, kde dále zachycení neutronů je zpožděn mezerou v plášti a hromaděním izotopů kolem A = 80 výsledků.[9]
Reference
- ^ Meija, Juris; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)“. Čistá a aplikovaná chemie. 88 (3): 265–91. doi:10.1515 / pac-2015-0305.
- ^ "Izotopy niklu Elementu". Vědecké vzdělávání. Jeffersonova laboratoř.
- ^ I. Gresits; S. Tölgyesi (září 2003). „Stanovení izotopů emitujících měkké rentgenové záření v radioaktivních kapalných odpadech jaderných elektráren“. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 258 (1): 107–112. doi:10.1023 / A: 1026214310645.
- ^ „Nové nuklidy zahrnuty poprvé do hodnocení v roce 2017“ (PDF). Objev projektu nuklidů. 22. prosince 2018. Citováno 22. května 2018.
- ^ „Objev dvojnásobně magického niklu“. Kurýr CERN. 15. března 2000. Citováno 2. dubna 2013.
- ^ Maurice van Gastel; Wolfgang Lubitz (2009). "EPR vyšetřování [NiFe] hydrogenáz". V Graeme Hanson; Lawrence Berliner (eds.). EPR s vysokým rozlišením: Aplikace na metaloenzymy a kovy v medicíně. Dordrecht: Springer. str.441 –470. ISBN 9780387848563.
- ^ Bazin, D. (2017). „Viewpoint: Doubly Magic Nickel“. Fyzika. 10 (121). doi:10.1103 / Fyzika. 10.121.
- ^ Davide Castelvecchi (22. dubna 2005). „Atom Smashers osvětlují Supernovy, velký třesk“. Sky & Telescope.
- ^ Pereira, J .; Aprahamian, A .; Arndt, O .; Becerril, A .; Elliot, T .; Estrade, A .; Galaviz, D .; Hennrich, S .; Hosmer, P .; Kessler, R .; Kratz, K.-L .; Lorusso, G .; Mantica, P.F .; Matos, M .; Montes, F .; Santi, P .; Pfeiffer, B .; Quinn, M .; Schatz, H .; Schertz, F .; Schnorrenberger, L .; Smith, E .; Tomlin, B.E .; Walters, W .; Wöhr, A. (2009). Beta studie rozpadu jader r-procesu v Národní supravodivé cyklotronové laboratoři. 10. symposium o jaderách ve vesmíru. Ostrov Mackinac. arXiv:0901.1802.
- Hmotnosti izotopů z:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "PakUBASE hodnocení jaderných a rozpadových vlastností ", Jaderná fyzika A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729 ... 3A, doi:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- Izotopové složení a standardní atomové hmotnosti z:
- de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroši; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R .; Taylor, Philip D. P. (2003). „Atomové váhy prvků. Recenze 2000 (technická zpráva IUPAC)“. Čistá a aplikovaná chemie. 75 (6): 683–800. doi:10.1351 / pac200375060683.
- Wieser, Michael E. (2006). „Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)“. Čistá a aplikovaná chemie. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351 / pac200678112051. Shrnutí ležel.
- Údaje o poločasu rozpadu, rotaci a izomeru vybrané z následujících zdrojů.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "PakUBASE hodnocení jaderných a rozpadových vlastností ", Jaderná fyzika A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729 ... 3A, doi:10.1016 / j.nuclphysa.2003.11.001
- Národní jaderné datové centrum. "Databáze NuDat 2.x". Brookhaven National Laboratory.
- Holden, Norman E. (2004). "11. Tabulka izotopů". V Lide, David R. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85. vydání). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
- IAEA - sekce jaderných dat. "Livechart - Tabulka nuklidů". IAEA - sekce jaderných dat. Citováno 23. května 2018.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
