PROFILPELAJAR.COM

A természetben megtalálható nikkel (Ni) öt stabil izotópból áll: ⁵⁸Ni, ⁶⁰Ni, ⁶¹Ni, ⁶²Ni és ⁶⁴Ni, ezek közül a ⁵⁸Ni részaránya a legnagyobb (68,077%).^[1] A ⁵⁸Ni kettős pozitív béta-bomlással ⁵⁸Fe-ra bomolhat.^[2] 26 radioaktív izotópot írtak le, ezek közül a legstabilabb a ⁵⁹Ni (felezési ideje 76 000 év), a ⁶³Ni (100,1 év) és a ⁵⁶Ni (6,077 nap). A többi radioaktív izotóp felezési ideje nem éri el a 60 órát, többségüké 30 másodpercnél is kevesebb. 1 metastabil magizomerje ismert.

Az ismert nikkelizotópok tömegszáma a 48–78 tartományba esik.

Az 1999-ben felfedezett nikkel-48 a neutronban legszegényebb ismert nikkelizotóp. Mivel 28 protont és 20 neutront tartalmaz, – az ²⁰⁸Pb-hoz hasonlóan – kétszeresen mágikus mag, így szokatlanul stabil.^[3]

Nikkel-56 nagy mennyiségben keletkezik az Ia típusú szupernóvákban. Ezek fénygörbéjének lefutása összhangban van a nikkel-56 kobalt-56-tá, majd vas-56-tá történő bomlásával.

A nikkel-58 a nikkel leggyakrabban előforduló izotópja, természetes részaránya 68,077%. Lehetséges forrásai többek között a réz-58 elektronbefogása vagy a cink-59 elektronbefogása és az azt követő protonemisszió.

A nikkel-59 hosszú – 76 000 éves – felezési idejű kozmogén radionuklid, melynek számos izotópgeológiai alkalmazása ismert. Felhasználják meteoritok becsapódási időpontjának meghatározására, valamint jég- és üledékminták világűrből származó portartalmát is meg tudják határozni a segítségével.

A nikkel-61 az egyetlen stabil nikkelizotóp, melynek magspinje nem nulla (I = 3/2), így ez az izotóp alkalmas elektronspin-rezonancia spektroszkópiai vizsgálatokhoz.

Minden elem közül a nikkel-62 magban a legnagyobb az egy nukleonra eső kötési energia, ha a számításba az elektronhéjat is bevonjuk. Ennek az izotópnak a keletkezésekor szabadul fel a legtöbb energia, bár fúzió révén ennél nehezebb izotópok is létrejöhetnek. Például két ⁴⁰Ca atomból fúzió révén ⁸⁰Kr és 4 elektron keletkezhet, melynek során nukleononként 77 keV energia szabadul fel, de a vas–nikkel környéki elemek keletkezésének nagyobb a valószínűsége, mivel ilyenkor bariononként több energia szabadul fel.

Standard atomtömeg: 58,6934(2) u

Táblázat

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)
nuklid jele	gerjesztési energia			felezési idő	bomlási mód(ok)^[4]^{[m 1]}	leány- izotóp(ok)^{[m 2]}	magspin	jellemző izotóp- összetétel (móltört)	természetes ingadozás (móltört)
⁴⁸Ni	28	20	48,01975(54)#	10# ms [>500 ns]			0+
⁴⁹Ni	28	21	49,00966(43)#	13(4) ms [12(+5−3) ms]			7/2−#
⁵⁰Ni	28	22	49,99593(28)#	9,1(18) ms	β⁺	⁵⁰Co	0+
⁵¹Ni	28	23	50,98772(28)#	30# ms [>200 ns]	β⁺	⁵¹Co	7/2−#
⁵²Ni	28	24	51,97568(9)#	38(5) ms	β⁺ (83%)	⁵²Co	0+
⁵²Ni	28	24	51,97568(9)#	38(5) ms	β⁺, p (17%)	⁵¹Fe	0+
⁵³Ni	28	25	52,96847(17)#	45(15) ms	β⁺ (55%)	⁵³Co	(7/2−)#
⁵³Ni	28	25	52,96847(17)#	45(15) ms	β⁺, p (45%)	⁵²Fe	(7/2−)#
⁵⁴Ni	28	26	53,95791(5)	104(7) ms	β⁺	⁵⁴Co	0+
⁵⁵Ni	28	27	54,951330(12)	204,7(17) ms	β⁺	⁵⁵Co	7/2−
⁵⁶Ni	28	28	55,942132(12)	6,075(10) nap	β⁺	⁵⁶Co	0+
⁵⁷Ni	28	29	56,9397935(19)	35,60(6) óra	β⁺	⁵⁷Co	3/2−
⁵⁸Ni	28	30	57,9353429(7)	Látszólag stabil^{[m 3]}			0+	0,680769(89)
⁵⁹Ni	28	31	58,9343467(7)	7,6(5)·10⁴ év	EC (99%)	⁵⁹Co	3/2−
⁵⁹Ni	28	31	58,9343467(7)	7,6(5)·10⁴ év	β⁺ (1,5·10⁻⁵%)^[5]	⁵⁹Co	3/2−
⁶⁰Ni	28	32	59,9307864(7)	Stabil			0+	0,262231(77)
⁶¹Ni	28	33	60,9310560(7)	Stabil			3/2−	0,011399(6)
⁶²Ni^{[m 4]}	28	34	61,9283451(6)	Stabil			0+	0,036345(17)
⁶³Ni	28	35	62,9296694(6)	100,1(20) év	β⁻	⁶³Cu	1/2−
^63m	87,15(11) keV			1,67(3) µs			5/2−
⁶⁴Ni	28	36	63,9279660(7)	Stabil			0+	0,009256(9)
⁶⁵Ni	28	37	64,9300843(7)	2,5172(3) óra	β⁻	⁶⁵Cu	5/2−
^65mNi	63,37(5) keV			69(3) µs			1/2−
⁶⁶Ni	28	38	65,9291393(15)	54,6(3) óra	β⁻	⁶⁶Cu	0+
⁶⁷Ni	28	39	66,931569(3)	21(1) s	β⁻	⁶⁷Cu	1/2−
^67mNi	1007(3) keV			13,3(2) µs	β⁻	⁶⁷Cu	9/2+
^67mNi	1007(3) keV			13,3(2) µs	IT	⁶⁷Ni	9/2+
⁶⁸Ni	28	40	67,931869(3)	29(2) s	β⁻	⁶⁸Cu	0+
^68m1Ni	1770,0(10) keV			276(65) ns			0+
^68m2Ni	2849,1(3) keV			860(50) µs			5−
⁶⁹Ni	28	41	68,935610(4)	11,5(3) s	β⁻	⁶⁹Cu	9/2+
^69m1Ni	321(2) keV			3,5(4) s	β⁻	⁶⁹Cu	(1/2−)
^69m1Ni	321(2) keV			3,5(4) s	IT	⁶⁹Ni	(1/2−)
^69m2Ni	2701(10) keV			439(3) ns			(17/2−)
⁷⁰Ni	28	42	69,93650(37)	6,0(3) s	β⁻	⁷⁰Cu	0+
^70mNi	2860(2) keV			232(1) ns			8+
⁷¹Ni	28	43	70,94074(40)	2,56(3) s	β⁻	⁷¹Cu	1/2−#
⁷²Ni	28	44	71,94209(47)	1,57(5) s	β⁻ (>99,9%)	⁷²Cu	0+
⁷²Ni	28	44	71,94209(47)	1,57(5) s	β⁻, n (<0,1%)	⁷¹Cu	0+
⁷³Ni	28	45	72,94647(32)#	0,84(3) s	β⁻ (>99,9%)	⁷³Cu	(9/2+)
⁷³Ni	28	45	72,94647(32)#	0,84(3) s	β⁻, n (<0,1%)	⁷²Cu	(9/2+)
⁷⁴Ni	28	46	73,94807(43)#	0,68(18) s	β⁻ (>99,9%)	⁷⁴Cu	0+
⁷⁴Ni	28	46	73,94807(43)#	0,68(18) s	β⁻, n (<0,1%)	⁷³Cu	0+
⁷⁵Ni	28	47	74,95287(43)#	0,6(2) s	β⁻ (98,4%)	⁷⁵Cu	(7/2+)#
⁷⁵Ni	28	47	74,95287(43)#	0,6(2) s	β⁻, n (1,6%)	⁷⁴Cu	(7/2+)#
⁷⁶Ni	28	48	75,95533(97)#	470(390) ms [0,24(+55−24) s]	β⁻ (>99,9%)	⁷⁶Cu	0+
⁷⁶Ni	28	48	75,95533(97)#	470(390) ms [0,24(+55−24) s]	β⁻, n (<0,1%)	⁷⁵Cu	0+
⁷⁷Ni	28	49	76,96055(54)#	300# ms [>300 ns]	β⁻	⁷⁷Cu	9/2+#
⁷⁸Ni	28	50	77,96318(118)#	120# ms [>300 ns]	β⁻	⁷⁸Cu	0+

↑ Rövidítések:
IT: Izomer átmenet
↑ A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve
↑ A várakozások szerint β⁺β⁺-bomlással ⁵⁸Fe-cá alakul több mint 7·10²⁰ év felezési idővel
↑ Az összes nuklid közül a legnagyobb egy nukleonra eső kötési energia

Megjegyzések

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

↑ Isotopes of the Element Nickel. Science education. Jefferson Lab
↑ decay modes of Fe-58 vs Ni-58
↑ Discovery of doubly magic nickel. CERN Courier, 2000. március 15. (Hozzáférés: 2013. április 2.)
↑ Nucleonica: Universal Nuclide Chart
↑ http://link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1026214310645#page-2

Izotóptömegek:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
Izotópösszetétel és standard atomtömegek:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). „Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 75 (6), 683–800. o. DOI:10.1351/pac200375060683.
- M. E. Wieser (2006). „Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry 78 (11), 2051–2066. o. DOI:10.1351/pac200678112051.Laikus összefoglaló
A felezési időkre, a spinekre és az izomer adatokra vonatkozó információk az alábbi forrásokból származnak:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties”. Nuclear Physics A 729, 3–128. o. [2008. szeptember 23-i dátummal az eredetiből archiválva]. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (Hozzáférés: 2008. szeptember 23.)
- National Nuclear Data Center: NuDat 2.1 database. Brookhaven National Laboratory. (Hozzáférés: 2005. szeptember 1.)
- N. E. Holden.szerk.: D. R. Lide: Table of the Isotopes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th, CRC Press, Section 11. o. (2004). ISBN 978-0-8493-0485-9

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of nickel című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.