Det jern ( Fe ) har 28 kjente isotoper av massetall på mellom 45 og 72, så vel som seks atom isomerer . Av disse isotoper er fire stabile, 54 Fe, 56 Fe, 57 Fe og 58 Fe. 56 Fe- isotopen er den langt vanligste, etterfulgt av 54 Fe (som antas å være veldig svakt radioaktiv, med en halv levetid større enn 3,1 × 10 22 år). Standard atommasse av jern er 55,845 (2) u .
Den mest stabile radioisotopen av jern er 60 Fe med en halveringstid på 2,6 millioner år, etterfulgt av 55 Fe (2,7 år), 59 Fe (i underkant av 44,5 dager) og 52 Fe (8,5 timer). Alle andre isotoper har en halveringstid på mindre enn 10 minutter og de fleste mindre enn ett minutt. Isotoper lettere enn stabile isotoper forfaller hovedsakelig ved positronemisjon (β + ) til isotoper av mangan , bortsett fra noen veldig lette isotoper som også kan forfalle, eller til og med hovedsakelig, ved positronemisjon fulgt av emisjon av proton i isotoper av krom . Den letteste av dem, 45 Fe, forfaller hovedsakelig (ved 70%) ved dobbel emisjon av proton i 43 Cr. Isotoper tyngre enn stabile isotoper hovedsakelig av utslipp β - i isotoper av kobolt . 55 Fe forfall ved elektronisk fangst i 55 Mn.
Naturlig jern består av de fire stabile isotopene 54 Fe, 56 Fe, 57 Fe og 58 Fe, og svært svake spor på 60 Fe som finnes i havbunnen.
Isotop | Overflod
(molarprosent) |
Utvalg av variasjoner |
---|---|---|
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 | spor |
Den jern 54 ( 54 Fe ) er det isotop av jern hvis kjerne består av 26 protoner og 28 nøytroner . Det observeres å være stabilt, men teoretisk sett skal det forfalle ved dobbelt positronemisjon (2β + ) til 54 Cr, med en halveringstid større enn 3,1 × 10 22 år.
Den jern 55 ( 55 Fe ) er det isotop av jern hvis kjerne består av 26 protoner og 29 nøytroner . Det er en radioisotop som forfaller ved elektronoppfanging til 55 mangan med en halveringstid på 2,737 år. Det er en røntgenemitter , brukt som røntgenkilde i forskjellige vitenskapelige analyseteknikker, slik som røntgendiffraksjon . Det er også en kilde til Auger-elektroner , som sendes ut under forfall.
Den jern 56 ( 56 Fe ) er det isotop av jern hvis kjerne består av 26 protoner og 30 nøytroner . Det er isotopen med den laveste massen per nukleon, 930,412 MeV / c 2 , selv om det ikke er isotopen med den høyeste kjernebindende energien per nukleon, som er nikkel 62 . På grunn av mekanismene for stjernenukleosyntese er 56 Fe imidlertid den vanligste terminale forbindelsen som følge av fusjonskjedene til ekstremt massive stjerner, og er derfor rikere i universet enn andre " metaller ", inkludert 62 Ni, 58 Fe og 60 Ni. , alle har også veldig sterke bindende energier.
Den jern 57 ( 57 Fe ) er det isotop av jern hvis kjerne består av 26 protoner og 31 nøytroner . Det er en stabil isotop, ofte brukt i Mössbauer-spektroskopi på grunn av den lave naturlige variasjonen i energi til en kjernefysisk overgang ved 14,4 keV .
Den jern 60 ( 60 Fe ) er det isotop av jern hvis kjerne består av 26 protoner og 34 nøytroner . Det er en radioisotop med en halveringstid på 2,6 millioner år, mens det ble antatt å være 1,5 millioner år frem til 2009. Den forfaller ved β-utslipp - til kobolt 60 .
En sammenheng i sammensetningen av Semarkona- og Chervony Kut- meteorittene mellom konsentrasjonen av 60 Ni , "barnebarnet" -isotopen på 60 Fe og overfloden av stabile jernisotoper til stede, vil være bevis på eksistensen av 60 Fe ved tid for dannelsen av solsystemet. Muligens ville energien som ble frigitt under forfallet på 60 Fe, bidratt sammen med den som ble frigjort ved forfallet til 26 Al- isotopen , til omsmelting og differensiering av asteroider etter dannelsen for 4,6 milliarder år siden. 'År. Forekomsten av 60 Ni i utenomjordiske materialer kan også gi ytterligere informasjon om opprinnelsen til solsystemet og dets tidlige historie.
Iron-60 er også funnet i havbunnen , bevis gitt sin korte halveringstid på geologisk skala av jern 60 input fra flere nærliggende supernovaer (mindre enn 300 lysår fra jorden) som dateres tilbake til mindre enn 10 millioner år siden.
Isotop symbol |
Z ( p ) | N ( n ) | Isotopisk masse (u) | Halvt liv | Forfallmodus (er) |
Isotop (er)
sønn |
Snurre rundt
kjernefysisk |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Spenningsenergi | |||||||
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) t | 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 | DEN | 53 Fe | 19 / 2- | ||
54 Fe | 26 | 28 | 53.9396105 (7) | Observert stall | 0+ | ||
54m Fe | 6526.9 (6) keV | 364 (7) ns | 10+ | ||||
55 Fe | 26 | 29 | 54.9382934 (7) | 2.737 (11) a | DETTE | 55 Mn | 3 / 2- |
56 Fe | 26 | 30 | 55.9349375 (7) | Stabil | 0+ | ||
57 Fe | 26 | 31 | 56.9353940 (7) | Stabil | 1 / 2- | ||
58 Fe | 26 | 32 | 57,9332756 (8) | Stabil | 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] |
7/2 + # | ||
72 Fe | 26 | 46 | 71,96962 (86) # | 10 # ms [> 300 ns] |
0+ |
1 | H | Hei | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Være | B | VS | IKKE | O | F | Født | ||||||||||||||||||||||||
3 | Ikke relevant | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Den | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Eller | Cu | Zn | Ga | Ge | Ess | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | I | Sn | Sb | Du | Jeg | Xe | ||||||||||||||
6 | Cs | Ba | De | Dette | Pr | Nd | Pm | Sm | Hadde | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lese | Hf | Din | W | Re | Bein | Ir | Pt | På | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | På | Rn |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Kunne | Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Nei | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |