Isòtops del níquel

El niquel (Ni) es composa de 5 s isòtops estables ; el ⁵⁸Ni, el ⁶⁰Ni, el ⁶¹Ni, el ⁶²Ni i el ⁶⁴Ni amb ⁵⁸Ni són els més abundants (68.077% d'abundància natural). S'han caracteritzat 18 radioisòtops sent el més estable el ⁵⁹Ni amb un període de semidesintegració de 76.000 anys, el ⁶³Ni amb un període de semidesintegració de 100.1 anys, i el ⁵⁶Ni amb un període de semidesintegració de 6.077 dies. La resta d'isòtops radioactius tenen període de semidesintegració inferiors a 60 hores i la majoria d'ells tenen període de semidesintegració menors a 30 segons. Aquest element té un isòmer nuclear.

El Niquel-56 es produeix en grans quantitats en les supernoves tipus Ia i la forma de la corba de llum d'questes supernoves correspon a la de la desintegració del níquel 56 a cobalt-56 i després al ferro-56.

El Níquel-59 és un radionúclid cosmogènic de llarga vida amb un període de semidesintegració de 76.000 anys. El ⁵⁹Ni té moltes aplicacions en geologia isotòpica. El ⁵⁹Ni s'ha usat per dar l'edat terrestre de meteorits i per a determinar les abundàncies de pols extraterrestre en el gel i en sediments. El Níquel-60 és el producte de desintegració del radionúclid extint ⁶⁰Fe (període de semidesintegració = 1.5 Myr). Ja que el ⁶⁰Fe té un període de semidesintegració tan llarg, la seva persistència en materials del Sistema Solar a prou grans concentracions pot haver generat variacions observables en la composició isotòpica del ⁶⁰Ni. Per tant, l'abundància del ⁶⁰Ni present en material extraterrestre pot proporcionar evidències sobre l'origen del Sistema Solar en la seva història primerenca. Desgraciadament, els isòtops de Ni semblen distribuir-se heterogèniament en el Sistema Solar primerenc. Per tant, no hi ha cap informació sobre els excessos de ⁶⁰Ni.

El Níquel-62 té l'energia d'enllaç nuclear més alta per nucleó de tots els isòtops de tots els elements, quan s'inclou la capa electrònica en els càlculs. Es desprèn més energia en la formació d'aquest isòtop que en la formació de qualsevol altre, encara que la fusió pot forma isòtops més pesats. Per exemple 2 Ca-40 poden fusionar-se en un Kr-80 més 4 electrons alliberant 77 keV per nucleó, però les reaccions que condueixen a la regió ferro/níquel són més probables ja que desprenen més energia per barió.

El Níquel-48, descobert el 1999, és l'isòtop de níquel més ric en protons conegut. Amb 28 protons i 20 neutrons el ⁴⁸Ni és un nombre "doblement màgic" (com el ²⁰⁸Pb) i per tant rarament estables.

Els isòtops de níquel varien en pes atòmic de 48 u (48-Ni) a 78 u (78-Ni). El període de semidesintegració del níquel-78 s'ha mesurat recentment en 110 mil·lisegons i es creu que es un isòtop important relacionat en la nucleosíntesi de supernoves d'elements més pesat que el ferro. Standard atomic mass: 58.6934(2) u

Taula

Símbol del núclid	Z(p)	N(n)	massa isotòpica(u)	període de semidesintegració	Espín nuclear	composició isotòpics representativa (fracció molar)	rang de variació natural (fracció molar)
	energia d'excitació
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	0+
51Ni	28	23	50.98772(28)#	30# ms [>200 ns]	7/2-#
52Ni	28	24	51.97568(9)#	38(5) ms	0+
53Ni	28	25	52.96847(17)#	45(15) ms	(7/2-)#
54Ni	28	26	53.95791(5)	104(7) ms	0+
55Ni	28	27	54.951330(12)	204.7(17) ms	7/2-
56Ni	28	28	55.942132(12)	6.075(10) d	0+
57Ni	28	29	56.9397935(19)	35.60(6) h	3/2-
58Ni	28	30	57.9353429(7)	ESTABLE [>700E+18 a]	0+	0.680769(89)
59Ni	28	31	58.9343467(7)	7.6(5)E+4 a	3/2-
60Ni	28	32	59.9307864(7)	ESTABLE	0+	0.262231(77)
61Ni	28	33	60.9310560(7)	ESTABLE	3/2-	0.011399(6)
62Ni	28	34	61.9283451(6)	ESTABLE	0+	0.036345(17)
63Ni	28	35	62.9296694(6)	100.1(20) a	1/2-
63mNi	87.15(11) keV			1.67(3) µs	5/2-
64Ni	28	36	63.9279660(7)	ESTABLE	0+	0.009256(9)
65Ni	28	37	64.9300843(7)	2.5172(3) h	5/2-
65mNi	63.37(5) keV			69(3) µs	1/2-
66Ni	28	38	65.9291393(15)	54.6(3) h	0+
67Ni	28	39	66.931569(3)	21(1) s	1/2-
67mNi	1007(3) keV			13.3(2) µs	9/2+
68Ni	28	40	67.931869(3)	29(2) s	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	9/2+
69m1Ni	321(2) keV			3.5(4) s	(1/2-)
69m2Ni	2701(10) keV			439(3) ns	(17/2-)
70Ni	28	42	69.93650(37)	6.0(3) s	0+
70mNi	2860(2) keV			232(1) ns	8+
71Ni	28	43	70.94074(40)	2.56(3) s	1/2-#
72Ni	28	44	71.94209(47)	1.57(5) s	0+
73Ni	28	45	72.94647(32)#	0.84(3) s	(9/2+)
74Ni	28	46	73.94807(43)#	0.68(18) s	0+
75Ni	28	47	74.95287(43)#	0.6(2) s	(7/2+)#
76Ni	28	48	75.95533(97)#	470(390) ms [0.24(+55-24) s]	0+
77Ni	28	49	76.96055(54)#	300# ms [>300 ns]	9/2+#
78Ni	28	50	77.96318(118)#	120# ms [>300 ns]	0+

Notes

• Els valors marcats amb # no procedeixen totalment de dades experimentals, però al menys una part són sistemàtiques. . Els espins amb assignacions febles estan entre parèntesis.
• Les incerteses es donen entre parèntesis després dels últims dígits corresponents. Els valors de les incerteses denota una desviació de l'estàndard, excepte en la composició isotòpica i la massa atòmica de la IUPAC que usen incerteses expandides.

Referències

• Masses isotòpiques de Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
• Les composicions i les masses atòmiques estàndard de Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
• Dades sobre període de semidesintegració, espín i isòmers provenen de les següents fonts.
  • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
  • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
  • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

Index de pàgines d'isòtops · Taula de núclids
Isòtop més lleuger	Isòtop actual	Isòtop més pesant
Isòtops del cobalt	Isòtops del níquel	Isòtops del coure