Interested Article - Изотопы никеля

Изотопы никеля — разновидности химического элемента никеля , имеющие разное количество нейтронов в ядре . Известны изотопы никеля с массовыми числами от 48 до 80 (количество протонов 28, нейтронов от 20 до 52) и 8 ядерных изомеров .

Природный никель представляет собой смесь пяти стабильных изотопов:

⁵⁸ Ni ( изотопная распространённость 68,27 %)
⁶⁰ Ni (изотопная распространённость 26,10 %)
⁶¹ Ni (изотопная распространённость 1,13 %)
⁶² Ni (изотопная распространённость 3,59 %)
⁶⁴ Ni (изотопная распространённость 0,91 %).

Среди искусственных изотопов самый долгоживущий ⁵⁹ Ni (период полураспада 76 тыс. лет) и ⁶³ Ni (период полураспада 100 лет). Период полураспада остальных не превышает нескольких суток.

Никель-62

Основная статья: (англ.) (

Никель-62 является изотопом с наибольшей энергией связи на нуклон среди известных изотопов (8,7945 МэВ). Для сравнения: энергия связи наиболее стабильного из лёгких элементов ядер гелия-4 составляет не более 7,1 МэВ/нуклон . Не следует путать с изотопом ⁵⁶ Fe , имеющим наименьшую массу на нуклон, и потому также часто упоминаемый как наиболее стабильный изотоп. Разница между наибольшей энергией связи и наименьшей массой объясняется небольшой разницей масс протона и нейтрона.

Никель-63

⁶³ Ni является источником мягкого бета-излучения со средней энергией 17 кэВ и максимальной энергией 67 к эВ . Бета-распад , период полураспада 100 лет, дочерний изотоп стабильный ⁶³ Cu . Получают облучением нейтронами в ядерном реакторе стабильного изотопа ⁶² Ni.

Получил распространение как источник электронов для (англ.) ( . Например, в аналитической химии для методов, основанных на подвижности ионов в газе и жидкости ( (англ.) ( , детекторы электронного захвата в газовой хроматографии ).

Также известны работы по созданию изотопного источника электроэнергии на основе этого изотопа .

Таблица изотопов никеля

Символ нуклида	Z ( p )	N( n )	Масса изотопа ( а. е. м. )	Период полураспада (T _1/2 )	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Символ нуклида	Энергия возбуждения			Период полураспада (T _1/2 )	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра	Распространённость изотопа в природе	Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
48 Ni	28	20	48,01975(54)#	10# мс [>500нс]			0+
49 Ni	28	21	49,00966(43)#	13(4) мс [12(+5−3) мс]			7/2−#
50 Ni	28	22	49,99593(28)#	9,1(18) мс	β ⁺	⁵⁰ Co	0+
51 Ni	28	23	50,98772(28)#	30# мс [>200нс]	β ⁺	⁵¹ Co	7/2−#
52 Ni	28	24	51,97568(9)#	38(5) мс	β ⁺ (83%)	⁵² Co	0+
52 Ni	28	24	51,97568(9)#	38(5) мс	β ⁺ , p (17%)	⁵¹ Fe	0+
53 Ni	28	25	52,96847(17)#	45(15) мс	β ⁺ (55%)	⁵³ Co	(7/2−)#
53 Ni	28	25	52,96847(17)#	45(15) мс	β ⁺ , p (45%)	⁵² Fe	(7/2−)#
54 Ni	28	26	53,95791(5)	104(7) мс	β ⁺	⁵⁴ Co	0+
55 Ni	28	27	54,951330(12)	204,7(17) мс	β ⁺	⁵⁵ Co	7/2−
56 Ni	28	28	55,942132(12)	6,075(10) сут	β ⁺	56 Co	0+
57 Ni	28	29	56,9397935(19)	35,60(6) ч	β ⁺	57 Co	3/2−
58 Ni	28	30	57,9353429(7)	стабилен (>7⋅10 ²⁰ лет)			0+	0,680769(89)
59 Ni	28	31	58,9343467(7)	7,6(5)⋅10 ⁴ лет	ЭЗ (99%)	59 Co	3/2−
59 Ni	28	31	58,9343467(7)	7,6(5)⋅10 ⁴ лет	β ⁺ (1,5⋅10 ⁻⁵ %)	59 Co	3/2−
60 Ni	28	32	59,9307864(7)	стабилен			0+	0,262231(77)
61 Ni	28	33	60,9310560(7)	стабилен			3/2−	0,011399(6)
62 Ni	28	34	61,9283451(6)	стабилен			0+	0,036345(17)
63 Ni	28	35	62,9296694(6)	100,1(20) лет	β ⁻	63 Cu	1/2−
63m Ni	87,15(11) кэВ			1,67(3) мкс			5/2−
64 Ni	28	36	63,9279660(7)	стабилен			0+	0,009256(9)
65 Ni	28	37	64,9300843(7)	2,5172(3) ч	β ⁻	65 Cu	5/2−
65m Ni	63,37(5) кэВ			69(3) мкс			1/2−
66 Ni	28	38	65,9291393(15)	54,6(3) ч	β ⁻	66 Cu	0+
67 Ni	28	39	66,931569(3)	21(1) с	β ⁻	67 Cu	1/2−
67m Ni	1007(3) кэВ			13,3(2) мкс	β ⁻	67 Cu	9/2+
67m Ni	1007(3) кэВ			13,3(2) мкс	ИП	⁶⁷ Ni	9/2+
68 Ni	28	40	67,931869(3)	29(2) с	β ⁻	68 Cu	0+
68m1 Ni	1770,0(10) кэВ			276(65)нс			0+
68m2 Ni	2849,1(3) кэВ			860(50) мкс			5−
69 Ni	28	41	68,935610(4)	11,5(3) с	β ⁻	69 Cu	9/2+
69m1 Ni	321(2) кэВ			3,5(4) с	β ⁻	69 Cu	(1/2−)
69m1 Ni	321(2) кэВ			3,5(4) с	ИП	⁶⁹ Ni	(1/2−)
69m2 Ni	2701(10) кэВ			439(3)нс			(17/2−)
70 Ni	28	42	69,93650(37)	6,0(3) с	β ⁻	70 Cu	0+
70m Ni	2860(2) кэВ			232(1)нс			8+
71 Ni	28	43	70,94074(40)	2,56(3) с	β ⁻	71 Cu	1/2−#
72 Ni	28	44	71,94209(47)	1,57(5) с	β ⁻ (>99,9%)	72 Cu	0+
72 Ni	28	44	71,94209(47)	1,57(5) с	β ⁻ , n (<0,1%)	71 Cu	0+
73 Ni	28	45	72,94647(32)#	0,84(3) с	β ⁻ (>99,9%)	73 Cu	(9/2+)
73 Ni	28	45	72,94647(32)#	0,84(3) с	β ⁻ , n (<0,1%)	72 Cu	(9/2+)
74 Ni	28	46	73,94807(43)#	0,68(18) с	β ⁻ (>99,9%)	74 Cu	0+
74 Ni	28	46	73,94807(43)#	0,68(18) с	β ⁻ , n (<0,1%)	73 Cu	0+
75 Ni	28	47	74,95287(43)#	0,6(2) с	β ⁻ (98,4%)	75 Cu	(7/2+)#
75 Ni	28	47	74,95287(43)#	0,6(2) с	β ⁻ , n (1,6%)	74 Cu	(7/2+)#
76 Ni	28	48	75,95533(97)#	470(390) мс [0,24(+55−24) с]	β ⁻ (>99,9%)	76 Cu	0+
76 Ni	28	48	75,95533(97)#	470(390) мс [0,24(+55−24) с]	β ⁻ , n (<0,1%)	75 Cu	0+
77 Ni	28	49	76,96055(54)#	300# мс [>300нс]	β ⁻	77 Cu	9/2+#
78 Ni	28	50	77,96318(118)#	120# мс [>300нс]	β ⁻	78 Cu	0+
79 Ni	28	51	78,970400(640)#	43,0 мс +86−75	β ⁻	79 Cu
80 Ni	28	52	78,970400(640)#	24 мс +26−17	β ⁻	80 Cu

Теоретически может претерпевать двойной электронный захват в ⁵⁸ Fe

Пояснения к таблице

Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.

Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

Символами, выделенными жирным шрифтом , обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом , обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.

Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N ). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.

Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК , для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

. Дата обращения: 31 декабря 2018. 31 декабря 2018 года.
гл. ред. П. А. Яковлев : . Атомная энергия 2.0 С. 77201 (26 июня 2017). Дата обращения: 22 декабря 2021. 12 января 2021 года.
Данные приведены по Audi G. , Wapstra A. H. , Thibault C. (англ.) // Nuclear Physics A . — 2003. — Vol. 729 . — P. 337—676 . — doi : . — Bibcode : .
↑ Данные приведены по Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra A. H. // Nuclear Physics A . — 2003. — Т. 729 . — С. 3—128 . — doi : . — Bibcode : .
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 : .