Fierul ( Fe ) are 28 izotopi cunoscute de numere de masă variind de 45 - 72, precum și șase izomeri nucleari . Dintre acești izotopi, patru sunt stabili, 54 Fe, 56 Fe, 57 Fe și 58 Fe. Izotopul 56 Fe este de departe cel mai abundent, urmat de 54 Fe (despre care se crede că este foarte slab radioactiv, cu o jumătate de viață mai mare de 3,1 × 10 22 ani). Masa atomică standard a fierului este de 55,845 (2) u .
Cel mai stabil radioizotop al fierului este de 60 Fe cu un timp de înjumătățire de 2,6 milioane de ani, urmat de 55 Fe (2,7 ani), 59 Fe (puțin sub 44,5 zile) și 52 Fe (8,5 ore). Toți ceilalți izotopi au un timp de înjumătățire mai mic de 10 minute și majoritatea dintre ei mai puțin de un minut. Izotopii mai ușori decât izotopii stabili se descompun în principal prin emisie de pozitroni (β + ) în izotopi ai manganului , cu excepția unor izotopi foarte ușori care se pot descompune, sau chiar în principal, prin emisie de pozitroni urmată de emisia de protoni în izotopii de crom . Cea mai ușoară dintre ele, 45 Fe, se descompune în principal (la 70%) prin emisia dublă de proton în 43 Cr. Izotopi mai grei decât izotopii stabili în principal prin emisie β - în izotopi de cobalt . 55 Fe se descompune prin captare electronică în 55 Mn.
Fierul natural este alcătuit din cei patru izotopi stabili 54 Fe, 56 Fe, 57 Fe și 58 Fe și urme foarte slabe de 60 Fe găsite în fundul oceanului.
Izotop | Abundenţă
(procent molar) |
Gama de variații |
---|---|---|
54 Fe | 5,845 (35)% | 5.837 - 5.861 |
56 Fe | 91,754 (36)% | 91,742 - 91,760 |
57 Fe | 2.119 (10)% | 2.116 - 2.121 |
58 Fe | 0,282 (4)% | 0,281 - 0,282 |
60 Fe | urme |
Fier 54 ( 54 Fe ) este izotopul de fier al cărui nucleu este format din 26 de protoni si 28 neutroni . Se observă că este stabil, dar teoretic ar trebui să se descompună prin emisia de pozitroni dubli (2β + ) la 54 Cr, cu un timp de înjumătățire mai mare de 3,1 × 10 22 ani.
Fier 55 ( 55 Fe ) este un izotop de fier al cărui nucleu este format din 26 de protoni si 29 neutroni . Este un radioizotop care se descompune prin captarea electronilor în 55 de mangan cu un timp de înjumătățire de 2,737 ani. Este o x - ray emițător , utilizat ca sursă de raze X în diferite tehnici de analiză științifică, cum ar fi difracția cu raze x . Este, de asemenea, o sursă de electroni Auger , emise în timpul decăderii.
Fier 56 ( 56 Fe ) este izotopul de fier al cărui nucleu este format din 26 de protoni si 30 neutroni . Este izotopul cu cea mai mică masă pe nucleon, 930,412 MeV / c 2 , deși nu este izotopul cu cea mai mare energie de legare nucleară pe nucleon, care este nichelul 62 . Cu toate acestea, datorită mecanismelor nucleosintezei stelare , 56 Fe este cel mai comun compus terminal rezultat din lanțurile de fuziune ale stelelor extrem de masive și, prin urmare, este mai abundent în Univers decât alte „ metale ”, inclusiv 62 Ni, 58 Fe și 60 Ni , toate având și energii de legare foarte puternice.
Fier 57 ( 57 Fe ) este un izotop de fier al cărui nucleu este format din 26 de protoni si 31 neutroni . Este un izotop stabil, utilizat în mod obișnuit în spectroscopia Mössbauer datorită variației naturale scăzute a energiei unei tranziții nucleare la 14,4 keV .
Fier 60 ( 60 Fe ) este un izotop de fier al cărui nucleu este format din 26 de protoni si 34 neutroni . Este un radioizotop cu un timp de înjumătățire de 2,6 milioane de ani, în timp ce se credea că ar fi fost de 1,5 milioane de ani până în 2009. Se descompune prin emisie β - în cobalt 60 .
O corelație, în compoziția meteoriților Semarkona și Chervony Kut , între concentrația de 60 Ni , izotopul „nepotului” de 60 Fe și abundența izotopilor de fier stabili prezenți, ar fi dovada existenței a 60 Fe la timpul formării sistemului solar. În cele din urmă, energia eliberată în timpul dezintegrării 60 Fe ar fi contribuit, împreună cu cel eliberat prin descompunerea 26 Al izotopul , la retopirea și diferențierea de asteroizi după formarea lor în urmă cu 4,6 miliarde de ani. „Ani. Abundența de 60 Ni în materialele extraterestre poate oferi, de asemenea, informații suplimentare despre originea sistemului solar și istoria sa timpurie.
Fierul-60 a fost găsit și în fundul oceanului , dovezi date fiind timpul său scurt de înjumătățire geologică de fier 60 introdus de mai multe supernove din apropiere (la mai puțin de 300 de ani lumină de Pământ) care datează de mai puțin de 10 milioane de ani în urmă.
Simbolul izotopului |
Z ( p ) | N ( n ) | Masa izotopică (u) | Jumătate de viață | Decay mode (s) |
Izotop (i)
fiule |
A învârti
nuclear |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Energie de excitație | |||||||
45 Fe | 26 | 19 | 45.01458 (24) # | 1,89 (49) ms |
β + (30%) | 45 Mn | 3/2 + # |
2p (70%) | 43 Cr | ||||||
46 Fe | 26 | 20 | 46.00081 (38) # | 9 (4) ms [12 (+ 4-3) ms] |
β + (> 99,9%) | 46 Mn | 0+ |
β + , p (<0,1%) | 45 Cr | ||||||
47 Fe | 26 | 21 | 46.99289 (28) # | 21,8 (7) ms | β + (> 99,9%) | 47 Mn | 7 / 2- # |
β + , p (<0,1%) | 46 Cr | ||||||
48 Fe | 26 | 22 | 47.98050 (8) # | 44 (7) ms | β + (96,41%) | 48 Mn | 0+ |
β + , p (3,59%) | 47 Cr | ||||||
49 Fe | 26 | 23 | 48.97361 (16) # | 70 (3) ms | β + , p (52%) | 48 Cr | (7 / 2-) |
β + (48%) | 49 Mn | ||||||
50 Fe | 26 | 24 | 49.96299 (6) | 155 (11) ms | β + (> 99,9%) | 50 Mn | 0+ |
β + , p (<0,1%) | 49 Cr | ||||||
51 Fe | 26 | 25 | 50.956820 (16) | 305 (5) ms | β + | 51 Mn | 5 / 2- |
52 Fe | 26 | 26 | 51.948114 (7) | 8.275 (8) ore | β + | 52 Mn | 0+ |
52m Fe | 6,81 (13) MeV | 45,9 (6) s | β + | 52 Mn | (12 +) # | ||
53 Fe | 26 | 27 | 52.9453079 (19) | 8,51 (2) min | β + | 53 Mn | 7 / 2- |
53m Fe | 3040,4 (3) keV | 2,526 (24) min | ACEASTA | 53 Fe | 19 / 2- | ||
54 Fe | 26 | 28 | 53.9396105 (7) | Observat stabil | 0+ | ||
54m Fe | 6526,9 (6) keV | 364 (7) ns | Peste 10 ani | ||||
55 Fe | 26 | 29 | 54.9382934 (7) | 2.737 (11) a | ACEST | 55 Mn | 3 / 2- |
56 Fe | 26 | 30 | 55.9349375 (7) | Grajd | 0+ | ||
57 Fe | 26 | 31 | 56.9353940 (7) | Grajd | 1/2 | ||
58 Fe | 26 | 32 | 57.9332756 (8) | Grajd | 0+ | ||
59 Fe | 26 | 33 | 58.9348755 (8) | 44,495 (9) d | β - | 59 Co | 3 / 2- |
60 Fe | 26 | 34 | 59.934072 (4) | 2,6 × 10 6 a | β - | 60 Co | 0+ |
61 Fe | 26 | 35 | 60.936745 (21) | 5,98 (6) min | β - | 61 Co | 3 / 2-, 5 / 2- |
61m Fe | 861 (3) keV | 250 (10) ns | 9/2 + # | ||||
62 Fe | 26 | 36 | 61.936767 (16) | 68 (2) s | β - | 62 Co | 0+ |
63 Fe | 26 | 37 | 62,94037 (18) | 6.1 (6) s | β - | 63 Co | (5/2) - |
64 Fe | 26 | 38 | 63.9412 (3) | 2,0 (2) s | β - | 64 Co | 0+ |
65 Fe | 26 | 39 | 64,94538 (26) | 1.3 (3) s | β - | 65 Co | 1 / 2- # |
65m Fe | 364 (3) keV | 430 (130) ns | (5 / 2-) | ||||
66 Fe | 26 | 40 | 65.94678 (32) | 440 (40) ms | β - (> 99,9%) | 66 Co | 0+ |
β - , n (<0,1%) | 65 Co | ||||||
67 Fe | 26 | 41 | 66.95095 (45) | 394 (9) ms | β - (> 99,9%) | 67 Co | 1 / 2- # |
β - , n (<0,1%) | 66 Co | ||||||
67m Fe | 367 (3) keV | 64 (17) µs | (5 / 2-) | ||||
68 Fe | 26 | 42 | 67.95370 (75) | 187 (6) ms | β - (> 99,9%) | 68 Co | 0+ |
β - , n | 67 Co | ||||||
69 Fe | 26 | 43 | 68.95878 (54) # | 109 (9) ms | β - (> 99,9%) | 69 Co | 1 / 2- # |
β - , n (<0,1%) | 68 Co | ||||||
70 Fe | 26 | 44 | 69.96146 (64) # | 94 (17) ms | 0+ | ||
71 Fe | 26 | 45 | 70.96672 (86) # | 30 # ms [> 300 ns] |
2/7 + # | ||
72 Fe | 26 | 46 | 71.96962 (86) # | 10 # ms [> 300 ns] |
0+ |
1 | H | Hei | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Fi | B | VS | NU | O | F | Născut | ||||||||||||||||||||||||
3 | n / A | Mg | Al | da | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Aceasta | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Sau | Cu | Zn | Ga | GE | As | Vezi | Fr | Kr | ||||||||||||||
5 | Rb | Sr. | Da | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | În | Sn | Sb | Tu | Eu | Xe | ||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Acest | Relatii cu publicul | Nd | P.m | Sm | A avut | Doamne | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Citit | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | La | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | La | Rn | |
7 | Pr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Ar putea | A.m | Cm | Bk | Cf | Este | Fm | Md | Nu | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt. | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |