Izotopy železa
Přírodní železo (26Fe) se skládá ze čtyř stabilních izotopů: 5,845 % tvoří 54Fe (může být radioaktivní s poločasem nad 3,1×1022 let), 91,754 % 56Fe, 2,119 % 57Fe a 0,282 % 58Fe.Známé radioizotopy železa mají nukleonová čísla od 45 do 75, nejstabilnější z nich jsou 60Fe s poločasem přeměny přibližně 2,6×106 let a 55Fe s poločasem 2,744 r. Ostatní se přeměňují s poločasy kratšími než 45 dní, většinou pod 1 minutu.[1] Je také známo několik jaderných izomerů tohoto prvku.
Většina prací založených na měření izotopového složení železa se zaměřovala na změny obsahu 60Fe v procesech jako jsou nukleosyntéza (například studium meteoritů) a tvorba rud.
Železo-54
Železo-54 je pozorovatelně stabilní, ovšem teoreticky se může přeměňovat dvojitým záchytem elektronu na 54Cr s poločasem nad 3,1×1022 let.
Železo-56
56Fe je nuklid s nejmenší (klidovou) hmotností na nukleon, 930,412 MeV/c2, ovšem nikoliv s největší jadernou vazebnou energií na nukleon (tím je nikl-62).[2] 56Fe je ovšem častějším konečným produktem fúzních řetězců ve velmi hmotných hvězdách a díky tomu je ve vesmíru mnohem rozšířenější než ostatní nuklidy s velmi vysokou vazebnou energií, jako jsou 62Ni, 58Fe a 60Ni.
Železo-57
Izotop 57Fe se používá v Mössbauerově spektroskopii a nukleárně rezonanční vibrační spektroskopii.[3]
Železo-60
Železo-60 je izotop železa s poločasem přeměny 2,6 milionů let.[4][5] Přeměňuje se beta minus přeměnou na kobalt-60. Stopová množství tohoto izotopu byla nalezena ve vzorcích měsíčních hornin.
Seznam izotopů
| symbol nuklidu |
Z(p) | N(n) | hmotnost izotopu (u) |
poločas přeměny[1] | způsob(y) přeměny[1] |
produkt(y) přeměny[6] |
jaderný spin[1] |
reprezentativní izotopové složení (molární zlomek)[1] |
rozmezí přirozeného výskytu (molární zlomek) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| excitační energie | |||||||||
| 45Fe | 26 | 19 | 45,014 58(24) | 2,45(23) ms | 2p (70 %) | 43Cr | +3/2 | ||
| β+, p (19,0 %) | 44Cr | ||||||||
| β+, 2p (7,8 %) | 44Cr | ||||||||
| β+, 3p (3,3 %) | 44Cr | ||||||||
| 46Fe | 26 | 20 | 46,000 81(38) | 13,0(20) ms | β+, p (78,7 %) | 45Cr | 0 | ||
| β+ (21,3 %) | 46Mn | ||||||||
| 47Fe | 26 | 21 | 46,992 89(28) | 21,9(2) ms | β+, p (88,4 %) | 46Cr | -7/2 | ||
| β+ (11,6 %) | 47Mn | ||||||||
| 48Fe | 26 | 22 | 47,980 50(8) | 45,3(6) ms | β+ (84,1 %) | 48Mn | 0 | ||
| β+, p (15,9 %) | 47Cr | ||||||||
| 49Fe | 26 | 23 | 48,973 61(16) | 64,7(3) ms | β+, p (56,7 %) | 48Cr | -7/2 | ||
| β+ (43,3 %) | 49Mn | ||||||||
| 50Fe | 26 | 24 | 49,962 99(6) | 155(11) ms | β+ (>99,9 %) | 50Mn | 0 | ||
| β+, p (<0,1 %) | 49Cr | ||||||||
| 51Fe | 26 | 25 | 50,956 820(16) | 305(5) ms | β+ | 51Mn | -5/2 | ||
| 52Fe | 26 | 26 | 51,948 114(7) | 8,725(8) h | β+ | 52mMn | 0 | ||
| 52mFe | 6,958 MeV | 45,9(6) s | β+ | 52Mn | +12 | ||||
| 53Fe | 26 | 27 | 52,945 307 9(19) | 8,51(2) min | β+ | 53Mn | -7/2 | ||
| 53mFe | 3 040,4 keV | 2,54(2) min | IC | 53Fe | -19/2 | ||||
| 54Fe | 26 | 28 | 53,939 609 0(5) | Pozorovatelně stabilní[7] | 0 | 0,058 45(35) | 0,058 37–0,058 61 | ||
| 54mFe | 6 526,9(6) keV | 364(7) ns | +10 | ||||||
| 55Fe | 26 | 29 | 54,938 934(7) | 2,744(9) r | ε | 55Mn | -3/2 | ||
| 56Fe | 26 | 30 | 55,934 936 3(5) | Stabilní | 0 | 0,917 54(36) | 0,917 42–0,917 60 | ||
| 57Fe | 26 | 31 | 56,935 392 8(5) | Stabilní | -1/2 | 0,021 19(10) | 0,021 16–0,021 21 | ||
| 58Fe | 26 | 32 | 57,933 274 4(5) | Stabilní | 0 | 0,002 82(4) | 0,00281–0,002 82 | ||
| 59Fe | 26 | 33 | 58,934 875 5(8) | 44,495(9) d | β− | 59Co | -3/2 | ||
| 60Fe | 26 | 34 | 59,934072(4) | 2,62(4)×106 r | β− | 60Co | 0 | stopy | |
| 61Fe | 26 | 35 | 60,936 745(21) | 5,98(6) min | β− | 61Co | -3/2 | ||
| 61mFe | 861(3) keV | 250(10) ns | +9/2 | ||||||
| 62Fe | 26 | 36 | 61.936767(16) | 68(2) s | β− | 62Co | 0 | ||
| 63Fe | 26 | 37 | 62,940 37(18) | 6,1(6) s | β− | 63Co | -5/2 | ||
| 64Fe | 26 | 38 | 63,941 2(3) | 2,0(2) s | β− | 64Co | 0 | ||
| 65Fe | 26 | 39 | 64,945 38(26) | 0,81(5) s | β− | 65Co | -1/2 | ||
| 65mFe | 402 keV | 430(130) ns | +9/2 | ||||||
| 66Fe | 26 | 40 | 65,946 78(32) | 351(6) ms | β− (>99,9 %) | 66Co | 0 | ||
| β−, n (<0,1 %) | 65Co | ||||||||
| 67Fe | 26 | 41 | 66,950 95(45) | 395(9) ms | β− (>99,9 %) | 67Co | -1/2 | ||
| β−, n (<0,1 %) | 66Co | ||||||||
| 67mFe | 367(3) keV | 64(17) µs | -5/2 | ||||||
| 68Fe | 26 | 42 | 67,953 70(75) | 188(6) ms | β− (>99,9 %) | 68Co | 0 | ||
| β−, n (<0,1 %) | 67Co | ||||||||
| 69Fe | 26 | 43 | 68,958 78(54) | 162(7) ms | β− (>99,9 %) | 69Co | -1/2 | ||
| β−, n (<0,1 %) | 68Co | ||||||||
| 70Fe | 26 | 44 | 69,961 46(64) | 63(5) ms | 0 | ||||
| 71Fe | 26 | 45 | 70.96672(86)# | 35(7) ms | +7/2 | ||||
| 72Fe | 26 | 46 | 71,969 62(86) | 19(4) ms |
|||||
| 73Fe | 26 | 47 | >633 ns |
||||||
| 74Fe | 26 | 48 | >638 ns |
||||||
| 75Fe | 26 | 49 | ? | ||||||
Reference
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Isotopes of iron na anglické Wikipedii.
- Archivovaná kopie. www.nndc.bnl.gov [online]. [cit. 2017-08-06]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2011-08-22.
- Fewell, M. P. "The atomic nuclide with the highest mean binding energy". American Journal of Physics 63 (7): 653-58. Accessed: 2011-03-22. (Archived by WebCite® at)
- R. Nave. Mossbauer Effect in Iron-57 [online]. Georgia State University [cit. 2009-10-13]. Dostupné online. (anglicky)
- RUGEL, G.; FAESTERMAN, T.; KNIE, K.; KORSCHINEK, G.; POUTIVTSEV, M.; SCHUMANN, D.; KIVEL, N. New Measurement of the 60Fe Half-Life. Physical Review Letterst. 2009, s. 72502. DOI 10.1103/PhysRevLett.103.072502. Bibcode 2009PhRvL.103g2502R. (anglicky)
- Eisen mit langem Atem [online]. [cit. 2017-08-06]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2018-02-03. (anglicky)
- Stabilní izotopy tučně, téměř stabilní (poločas přeměny delší než stáří vesmíru) tučnou kurzívou
- Předpokládá se β+ přeměna na 54Cr s poločasem nad 3,1×1022 let.
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu Izotopy železa na Wikimedia Commons