A vas izotópjai
A természetben megtalálható vas (Fe) négy izotópból áll (zárójelben a természetes előfordulásuk): 54Fe (5,845%, lehetséges, hogy ez az izotóp radioaktív, felezési ideje több mint 3,1·1022 év), 56Fe (91,754%), 57Fe (2,119%) és 58Fe (0,282%). 24 radioaktív izotópja ismert, ezek felezési ideje alább található.
Standard atomtömege: 55,845(2) u
Vas-54
[szerkesztés]A megfigyelések szerint a 54Fe stabil, de elméleti várakozások szerint kettős elektronbefogással (2β+) 54Cr-re bomlik, a folyamat felezési ideje több mint 3,1·1022 év. A többi természetes izotóp ismereteink szerint stabil.
Vas-56
[szerkesztés]A 56Fe izotópnak a legkisebb az egy nukleonra eső tömege – 930,412 MeV/c² –, de nem ennek az izotópnak a legnagyobb a kötési energiája, hanem a nikkel-62-nek.[1] A nukleoszintézis folyamata miatt azonban a nagyon nagy tömegű csillagokban zajló magfúziós reakciók utolsó eleme a leggyakrabban a 56Fe, ezért sokkal gyakoribb a világegyetemben, mint a többi, szintén nagyon nagy kötési energiájú fém – például a 62Ni, 58Fe vagy 60Ni.
Vas-57
[szerkesztés]A 57Fe izotópot a kis természetes félértékszélességű 14,4 keV energiájú magátmenetének köszönhetően széles körben használják a Mössbauer-spektroszkópiában.[2]
Vas-60
[szerkesztés]A vas-60 felezési ideje 2,6 millió év,[3] bár 2009-ig úgy gondolták, hogy felezési ideje 1,5 millió év. Béta-bomlással kobalt-60-ná alakul.
Táblázat
[szerkesztés]| 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) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| gerjesztési energia | |||||||||
| 45Fe | 26 | 19 | 45,01458(24)# | 1,89(49) ms |
β+ (30%) | 45Mn | 3/2+# | ||
| 2p (70%) | 43Cr | ||||||||
| 46Fe | 26 | 20 | 46,00081(38)# | 9(4) ms [12(+4−3) ms] |
β+ (>99,9%) | 46Mn | 0+ | ||
| β+, p (<0,1%) | 45Cr | ||||||||
| 47Fe | 26 | 21 | 46,99289(28)# | 21,8(7) ms | β+ (>99,9%) | 47Mn | 7/2−# | ||
| β+, p (<0,1%) | 46Cr | ||||||||
| 48Fe | 26 | 22 | 47,98050(8)# | 44(7) ms | β+ (96,41%) | 48Mn | 0+ | ||
| β+, p (3,59%) | 47Cr | ||||||||
| 49Fe | 26 | 23 | 48,97361(16)# | 70(3) ms | β+, p (52%) | 48Cr | (7/2−) | ||
| β+ (48%) | 49Mn | ||||||||
| 50Fe | 26 | 24 | 49,96299(6) | 155(11) ms | β+ (>99,9%) | 50Mn | 0+ | ||
| β+, p (<0,1%) | 49Cr | ||||||||
| 51Fe | 26 | 25 | 50,956820(16) | 305(5) ms | β+ | 51Mn | 5/2− | ||
| 52Fe | 26 | 26 | 51,948114(7) | 8,275(8) óra | β+ | 52Mn | 0+ | ||
| 52mFe | 6,81(13) MeV | 45,9(6) s | β+ | 52Mn | (12+)# | ||||
| 53Fe | 26 | 27 | 52,9453079(19) | 8,51(2) perc | β+ | 53Mn | 7/2− | ||
| 53mFe | 3040,4(3) keV | 2,526(24) perc | IT | 53Fe | 19/2− | ||||
| 54Fe | 26 | 28 | 53,9396105(7) | Látszólag stabil[m 3] | 0+ | 0,05845(35) | 0,05837–0,05861 | ||
| 54mFe | 6526,9(6) keV | 364(7) ns | 10+ | ||||||
| 55Fe | 26 | 29 | 54,9382934(7) | 2,737(11) év | EC | 55Mn | 3/2− | ||
| 56Fe[m 4] | 26 | 30 | 55,9349375(7) | Stabil | 0+ | 0,91754(36) | 0,91742–0,91760 | ||
| 57Fe | 26 | 31 | 56,9353940(7) | Stabil | 1/2− | 0,02119(10) | 0,02116–0,02121 | ||
| 58Fe | 26 | 32 | 57,9332756(8) | Stabil | 0+ | 0,00282(4) | 0,00281–0,00282 | ||
| 59Fe | 26 | 33 | 58,9348755(8) | 44,495(9) nap | β− | 59Co | 3/2− | ||
| 60Fe | 26 | 34 | 59,934072(4) | 2,6·106 év | β− | 60Co | 0+ | nyomokban | |
| 61Fe | 26 | 35 | 60,936745(21) | 5,98(6) perc | β− | 61Co | 3/2−,5/2− | ||
| 61mFe | 861(3) keV | 250(10) ns | 9/2+# | ||||||
| 62Fe | 26 | 36 | 61,936767(16) | 68(2) s | β− | 62Co | 0+ | ||
| 63Fe | 26 | 37 | 62,94037(18) | 6,1(6) s | β− | 63Co | (5/2)− | ||
| 64Fe | 26 | 38 | 63,9412(3) | 2,0(2) s | β− | 64Co | 0+ | ||
| 65Fe | 26 | 39 | 64,94538(26) | 1,3(3) s | β− | 65Co | 1/2−# | ||
| 65mFe | 364(3) keV | 430(130) ns | (5/2−) | ||||||
| 66Fe | 26 | 40 | 65,94678(32) | 440(40) ms | β− (>99,9%) | 66Co | 0+ | ||
| β−, n (<0,1%) | 65Co | ||||||||
| 67Fe | 26 | 41 | 66,95095(45) | 394(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 | 67,95370(75) | 187(6) ms | β− (>99,9%) | 68Co | 0+ | ||
| β−, n | 67Co | ||||||||
| 69Fe | 26 | 43 | 68,95878(54)# | 109(9) ms | β− (>99,9%) | 69Co | 1/2−# | ||
| β−, n (<0,1%) | 68Co | ||||||||
| 70Fe | 26 | 44 | 69,96146(64)# | 94(17) ms | 0+ | ||||
| 71Fe | 26 | 45 | 70,96672(86)# | 30# ms [>300 ns] |
7/2+# | ||||
| 72Fe | 26 | 46 | 71,96962(86)# | 10# ms [>300 ns] |
0+ | ||||
- ↑ Rövidítések:
EC: Elektronbefogás
IT: Izomer átmenet - ↑ A stabil izotópok félkövérrel vannak kiemelve
- ↑ A várakozások szerint β+β+ bomlással 54Cr-né alakul több mint 3,1·1022 év felezési idővel
- ↑ Az összes nuklid közül a legalacsonyabb egy nukleonra eső tömeg, a csillagok nukleoszintézisének végterméke
Megjegyzések
[szerkesztés]- 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
[szerkesztés]- ↑ Fewell, M. P.. The atomic nuclide with the highest mean binding energy. American Journal of Physics 63 (7): 653-58. . URL:http://adsabs.harvard.edu/abs/1995AmJPh..63..653F. Accessed: 2011-03-22. (Archived by WebCite® at)
- ↑ R. Nave: Mossbauer Effect in Iron-57. HyperPhysics. Georgia State University. (Hozzáférés: 2009. október 13.)
- ↑ (2009) „New Measurement of the 60Fe Half-Life”. Physical Review Letters 103 (7), 72502. o. DOI:10.1103/PhysRevLett.103.072502.
- ↑ http://www.nucleonica.net/unc.aspx
- 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
[szerkesztés]Ez a szócikk részben vagy egészben az Isotopes of iron 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.
További információk
[szerkesztés]- J. M. Nielsen. The Radiochemistry of Iron. National Academy of Sciences/National Research Council (1960)
| A mangán izotópjai | A vas izotópjai | A kobalt izotópjai |
| Izotópok listája | ||
Text is available under the CC BY-SA 4.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.
