니켈 동위 원소

Isotopes of nickel
니켈의 주요 동위원소 (28니)
이소토페 붕괴
아반댄스 반감기 (t1/2) 모드 프로덕트
58니 68.077% 안정적인.
59니 추적하다 7.6×104 y ε 59회사
60니 26.223% 안정적인.
61니 1.140% 안정적인.
62니 3.635% 안정적인.
63니 동기 100년 β− 63쿠
64니 0.926% 안정적인.
표준 원자량 Ar°(Ni)
  • 58.6934±0.0004
  • 58.693±0.001(요약)[1][2]

자연발생 니켈(28Ni)은 Ni, Ni

, Ni
, Ni, Ni, Ni의
5가지
 안정 동위원소로 구성되어
있으며 Ni가 가장 풍부하다(68.077%의 자연유존도).[3]26개의 방사성 동위원소는 가장 안정적인 Ni가 76,000년 반감기
, Ni가 100
.1년 반감기
, Ni가 6.077일이라는 특징을 가지고 있다.나머지 방사성 동위원소는 모두 반감기가 60시간 미만이고 대부분은 30초 미만이다.이 요소에는 8개의 메타 상태도 있습니다.

동위원소 목록

핵종
[n1] 		Z N 동위원소 질량 (다)
[n2][n3] 		반감기
[n4] 		붕괴
모드
[n5] 		딸.
동위원소
[n6] 		회전 및
패리티
[n7][n4] 		자연 풍족도 (분율)
들뜸 에너지 정상비례 변동 범위
48
니
 		28 20 48.01975(54)# 10#밀리초
[500ns 이상]		 0+
49
니
 		28 21 49.00966(43)# 13(4) 밀리초
[12/5-3) 밀리초]		 7/2−#
50
니
 		28 22 49.99593(28)# 9.1(18) 밀리초 β+ 50회사 0+
51
니
 		28 23 50.98772(28)# 30#밀리초
[> 200 ns]		 β+ 51회사 7/2−#
52
니
 		28 24 51.97568(9)# 38(5) 밀리초 β+(83%) 52회사 0+
β+, p(17%) 51Fe
53
니
 		28 25 52.96847(17)# 45(15) 밀리초 β+(55%) 53회사 (7/2−)#
β+, p(45%) 52Fe
54
니
 		28 26 53.95791(5) 104(7) 밀리초 β+ 54회사 0+
55
니
 		28 27 54.951330(12) 204.7(17) 밀리초 β+ 55회사 7/2−
56
니
 		28 28 55.942132(12) 6.075(10) d β+ 56
회사
 		0+
57
니
 		28 29 56.9397935(19) 35.60(6)시간 β+ 57
회사
 		3/2−
58
니
 		28 30 57.9353429(7) 관찰적으로 안정적[n8] 0+ 0.680769(89)
59
니
 		28 31 58.9343467(7) 7.6(5)×104 y EC(99%) 59
회사
 		3/2−
β+(1.5×10−5%)[4]
60
니
 		28 32 59.9307864(7) 안정적인. 0+ 0.262231(77)
61
니
 		28 33 60.9310560(7) 안정적인. 3/2− 0.011399(6)
62
니
[n9] 		28 34 61.9283451(6) 안정적인. 0+ 0.036345(17)
63
니
 		28 35 62.9296694(6) 100.1(20) y β− 63
쿠
 		1/2−
63m
니
 		87.15 (11) keV 1.67(3)μs 5/2−
64
니
 		28 36 63.9279660(7) 안정적인. 0+ 0.009256(9)
65
니
 		28 37 64.9300843(7) 2.5172(3)시간 β− 65
쿠
 		5/2−
65m
니
 		63.37(5) keV 69(3)μs 1/2−
66
니
 		28 38 65.9291393(15) 54.6(3)시간 β− 66
쿠
 		0+
67
니
 		28 39 66.931569(3) 21 (1)초 β− 67
쿠
 		1/2−
67m
니
 		1007(3) keV 13.3(2)μs β− 67
쿠
 		9/2+
IT부문 67니
68
니
 		28 40 67.931869(3) 29(2)초 β− 68
쿠
 		0+
68m1
니
 		1770.0(10) keV 276(65) ns 0+
68m2
니
 		2849.1(3)keV 860(50)μs 5−
69
니
 		28 41 68.935610(4) 11.5(3)초 β− 69
쿠
 		9/2+
69m1
니
 		321 (2) keV 3.5(4)초 β− 69
쿠
 		(1/2−)
IT부문 69니
69m2
니
 		2701(10) keV 439(3) ns (17/2−)
70
니
 		28 42 69.93650(37) 6.0(3)초 β− 70
쿠
 		0+
70m
니
 		2860 (2) keV 232 (1) ns 8+
71
니
 		28 43 70.94074(40) 2.56(3)초 β− 71
쿠
 		1/2−#
72
니
 		28 44 71.94209(47) 1.57(5)초 β−(99.9%) 72
쿠
 		0+
β−, n (<.1%) 71
쿠
73
니
 		28 45 72.94647(32)# 0.84(3)초 β−(99.9%) 73
쿠
 		(9/2+)
β−, n (<.1%) 72
쿠
74
니
 		28 46 73.94807(43)# 0.68(18)초 β−(99.9%) 74
쿠
 		0+
β−, n (<.1%) 73
쿠
75
니
 		28 47 74.95287(43)# 0.6 (2)초 β(98−.4%) 75
쿠
 		(7/2+)#
β−, n (1.6%) 74
쿠
76
니
 		28 48 75.95533(97)# 470(390) 밀리초
[0.24/55-24)초]		 β−(99.9%) 76
쿠
 		0+
β−, n (<.1%) 75
쿠
77
니
 		28 49 76.96055(54)# 300#밀리초
[300ns 이상]		 β− 77
쿠
 		9/2+#
78
니
 		28 50 77.96318(118)# 120#밀리초
[300ns 이상]		 β− 78
쿠
 		0+
79
니
 		28 51 78.970400(640)# 43.0 밀리초 +86-75 β− 79
쿠
80
니
 		28 52 78.970400(640)# 24 ms + 26 ~17 β− 80
쿠
다음 표의 머리글과 바닥글:
  1. ^ mNi – 들뜬 핵 이성질체.
  2. ^ ( ) - 불확실성(1')은 대응하는 마지막 자리 뒤에 괄호로 간결하게 표시됩니다.
  3. ^ # – 원자질량 표시 #: 순수 실험 데이터가 아니라 적어도 부분적으로 질량 표면(TMS)의 동향에서 도출된 값과 불확실성.
  4. ^ a b # – #로 표시된 값은 순수하게 실험 데이터에서 도출된 것이 아니라 적어도 부분적으로 인접핵종(TNN)의 추세에서 도출된 것이다.
  5. ^ 붕괴 모드:
    EC: 전자 포획
    IT: 이성질 전이
    n: 중성자 방출
  6. ^ 딸이라는 굵은 기호– 딸 제품은 안정적입니다.
  7. ^ ( ) spin value : 약한 할당 인수를 사용한 스핀을 나타냅니다.
  8. ^ 7×10년에20 걸쳐 반감기로 ββ에서++ Fe로 붕괴하는 것으로 생각됩니다.
  9. ^ 모든 핵종의 핵자당 최고 결합 에너지

주목할 만한 동위원소

5개의 안정 동위원소 및 30개의 불안정한 니켈 동위원소는 원자량이 Ni에서
Ni까지
다양하며 다음을 포함한다.[5]

1999년에 발견된 니켈-48은 지금까지 알려진 니켈 동위원소 중 가장 중성자가 적은 동위원소이다.28개의 양성자와 20개의 중성자를
가진 Ni는 (Pb와 같은
) "이중 마법"이므로 핵종 차트에서 예상되는 [6]위치보다 훨씬 안정적이다(반감기 하한 0.5μs).이것은 알려진 이중 마법 핵종 [7]중 가장 높은 양성자 대 중성자 비율(양성자 초과)을 가지고 있다.

초신성에서는 니켈-56이 대량으로 생성되며, 이들 초신성의 광곡선의 형상은 니켈-56에서 코발트-56으로, 그리고 철-56으로 붕괴하는 것에 따른 특징적인 타임스케일을 나타낸다.

니켈-58은 니켈의 가장 풍부한 동위원소로 자연 함량의 68.077%를 차지한다.가능한 선원에는 구리-58로부터의 전자 포획과 아연-59로부터의 EC + p가 포함된다.

니켈-59는 76,000년의 반감기를 가진 긴 수명의 우주 생성 방사성 핵종이다.59
Ni는
동위원소 지질학에서 많은 응용 분야를 찾아냈다.59
Ni는
운석의 지구 연대를 측정하고 얼음과 침전물에 있는 외계 먼지의 양을 측정하는데 사용되어 왔다.

니켈-60은 멸종된 방사성핵종
 Fe(반감기 = 2.6My)의 딸 생성물이다.Fe는 매우 긴 반감기를 가지고
 있었기 때문에, 태양계의 물질에서 충분히 높은 농도로 지속되는 것은 Ni의
동위원소 구성에 관측 가능한 변화를 일으켰을 수 있다.따라서 외계 물질에 존재하는 Ni의
풍부함은 태양계의 기원과 초기 역사/초기 역사에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.불행하게도, 니켈 동위원소는 초기 태양계에서 불균등하게 분포되어 있었던 것으로 보인다.따라서 현재까지 Ni 초과에서 실제
 나이 정보는 얻어지지 않았다.60
Ni는
또한 알파 사다리의 마지막 단의 산물인 Zn의
붕괴의 안정적인 최종 산물입니다.다른 선원에는 코발트-60의 베타 붕괴와 구리-60의 전자 포획이 포함될 수 있다.

니켈-61은 핵 스핀(I = 3/2)을 가진 니켈의 유일한 안정 동위원소이며, EPR 분광법에 [8]의한 연구에 유용하다.

니켈-62는 전자껍질을 계산에 포함할 때 모든 원소에 대한 동위원소 중 핵자당 결합 에너지가 가장 높다.핵융합은 더 무거운 동위원소를 형성할 수 있지만, 이 동위원소를 형성할 때 다른 어떤 것보다 더 많은 에너지가 방출된다.예를 들어, 두 개의
Ca 원자가 융합하여 Kr + 4 양전자(+ 4 중성미자)를
형성하여 핵자당 77 keV를 해방시킬 수 있지만, 철/니켈 영역으로 이어지는 반응은 바리온당 더 많은 에너지를 방출하기 때문에 더 가능성이 높다.

니켈-63에는 주로 두 가지 용도가 있습니다.폭발물 흔적 및 서지 프로텍터로 사용되는 가스 방출 튜브와 같은 특정 종류의 전자 장치에서의 검출.서지 프로텍터는 컴퓨터와 같은 민감한 전자 기기를 흐르는 전류의 갑작스러운 변화로부터 보호하는 장치입니다.또한 주로 할로겐 검출을 위해 가스 크로마토그래피에서 Electron capture detector에 사용됩니다.심장 박동기를 위한 소형 베타 발전기에 사용할 것을 제안한다.

니켈-64는 니켈의 또 다른 안정 동위원소이다.가능한 원인으로는 코발트-64로부터의 베타 붕괴와 구리-64로부터의 전자 포획이 있습니다.

니켈-78은 알려진 원소 중 가장 무거운 동위원소 중 하나이다.28개의 양성자와 50개의 중성자를 가진 니켈-78은 이중으로 마법이며, 편중 중성자-양성자 비율이 있음에도 불구하고 핵 결합 에너지와 안정성이 훨씬 더 높다.반감기는 122 [9]± 5.1 밀리초입니다.마법 중성자 수의 결과로, 니켈-78은 [10]철보다 무거운 원소들의 초신성 핵합성에 중요한 관련이 있는 것으로 여겨진다.78Ni는 N = 50개의 이소톤 Cu 및 Zn과 함께 셸 갭 및 A =[11] 80 결과 주변의 동위원소 축적으로 인해 추가적인 중성자 포획이 지연되는 r-공정에서 대기점을 구성하는 것으로 생각된다.

레퍼런스

  1. ^ "Standard Atomic Weights: Nickel". CIAAW. 2007.
  2. ^ Meija, Juris; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  3. ^ "Isotopes of the Element Nickel". Science education. Jefferson Lab.
  4. ^ I. Gresits; S. Tölgyesi (September 2003). "Determination of soft X-ray emitting isotopes in radioactive liquid wastes of nuclear power plants". Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 258 (1): 107–112. doi:10.1023/A:1026214310645. S2CID 93334310.
  5. ^ "New nuclides included for the first time in the 2017 evaluation" (PDF). Discovery of Nuclides Project. 22 December 2018. Retrieved 22 May 2018.
  6. ^ "Discovery of doubly magic nickel". CERN Courier. 15 March 2000. Retrieved 2 April 2013.
  7. ^ "Twice-magic metal makes its debut Science News Find Articles". Archived from the original on 24 May 2012.
  8. ^ Maurice van Gastel; Wolfgang Lubitz (2009). "EPR Investigation of [NiFe] Hydrogenases". In Graeme Hanson; Lawrence Berliner (eds.). High Resolution EPR: Applications to Metalloenzymes and Metals in Medicine. Dordrecht: Springer. pp. 441–470. ISBN 9780387848563.
  9. ^ Bazin, D. (2017). "Viewpoint: Doubly Magic Nickel". Physics. 10 (121). doi:10.1103/Physics.10.121.
  10. ^ Davide Castelvecchi (22 April 2005). "Atom Smashers Shed Light on Supernovae, Big Bang". Sky & Telescope.
  11. ^ 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 decay studies of r-process nuclei at the National Superconducting Cyclotron Laboratory. 10th Symposium on Nuclei in the Cosmos. Mackinac Island. arXiv:0901.1802.