Den jern ( Fe ) har 28 kendte isotoper af massetal spænder fra 45 til 72, samt seks nukleare isomerer . Af disse isotoper er fire stabile, 54 Fe, 56 Fe, 57 Fe og 58 Fe. 56 Fe- isotopen er langt den mest almindelige, efterfulgt af 54 Fe (som menes at være meget svagt radioaktiv med en halveringstid mere end 3,1 × 10 22 år). Jernens standard atommasse er 55,845 (2) u .
Den mest stabile radioisotop af jern er 60 Fe med en halveringstid på 2,6 millioner år efterfulgt af 55 Fe (2,7 år), 59 Fe (lige under 44,5 dage) og 52 Fe (8,5 timer). Alle andre isotoper har en halveringstid på mindre end 10 minutter, og de fleste af dem er mindre end et minut. Isotoper lettere end stabile isotoper henfalder hovedsageligt ved positronemission (β + ) til isotoper af mangan , bortset fra nogle meget lette isotoper, som også kan henfalde eller endog hovedsageligt ved positronemission efterfulgt af emission af proton i isotoper af krom . Den letteste af dem, 45 Fe, henfalder hovedsageligt (ved 70%) ved dobbeltemission af proton i 43 Cr. Isotoper tungere end stabile isotoper hovedsageligt ved emission β - i isotoper af kobolt . 55 Fe henfalder ved elektronisk fangst i 55 Mn.
Naturligt jern består af de fire stabile isotoper 54 Fe, 56 Fe, 57 Fe og 58 Fe, og meget svage spor på 60 Fe findes i havbunden.
Isotop | Overflod
(molprocent) |
Vifte af variationer |
---|---|---|
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 isotop af jern hvis kerne består af 26 protoner og 28 neutroner . Det observeres at være stabilt, men teoretisk skal det henfalde ved dobbelt positronemission (2β + ) til 54 Cr, med en halveringstid større end 3,1 × 10 22 år.
Den jern 55 ( 55 Fe ) er isotop af jern hvis kerne består af 26 protoner og 29 neutroner . Det er en radioisotop, der henfalder ved elektronindfangning i 55 mangan med en halveringstid på 2.737 år. Det er en røntgenemitter , der anvendes som røntgenkilde i forskellige videnskabelige analyseteknikker, såsom røntgendiffraktion . Det er også en kilde til Auger-elektroner , der udsendes under henfald.
Den jern 56 ( 56 Fe ) er isotop af jern hvis kerne består af 26 protoner og 30 neutroner . Det er isotopen med den laveste masse pr nukleon, 930,412 MeV / c 2 , selvom det ikke er isotopen med den højeste kernebindingsenergi pr nukleon, hvilket er nikkel 62 . På grund af mekanismerne for stjernenukleosyntese er 56 Fe imidlertid den mest almindelige terminale forbindelse, der skyldes fusionskæder af ekstremt massive stjerner og er derfor mere rigelig i universet end andre " metaller ", herunder 62 Ni, 58 Fe og 60 Ni. , alle har også meget stærke bindende energier.
Den jern 57 ( 57 Fe ) er isotop af jern hvis kerne består af 26 protoner og 31 neutroner . Det er en stabil isotop, der almindeligvis anvendes i Mössbauer-spektroskopi på grund af den lave naturlige variation i energi fra en nuklear overgang ved 14,4 keV .
Den jern 60 ( 60 Fe ) er isotop af jern hvis kerne består af 26 protoner og 34 neutroner . Det er en radioisotop med en halveringstid på 2,6 millioner år, hvorimod det antages at være 1,5 millioner år indtil 2009. Den henfalder ved β-emission - til kobolt 60 .
En sammenhæng i sammensætningen af Semarkona- og Chervony Kut- meteoritterne mellem koncentrationen af 60 Ni , "barnebarn" -isotopen på 60 Fe og overfloden af stabile jernisotoper til stede, ville være bevis for eksistensen af 60 Fe ved tidspunktet for dannelsen af solsystemet. Til sidst ville den energi, der frigives under henfaldet på 60 Fe, have bidraget sammen med den frigivet ved henfaldet af 26 Al- isotopen til omsmeltning og differentiering af asteroider efter deres dannelse for 4,6 milliarder år siden. 'År. Overfloden på 60 Ni i udenjordiske materialer kan også give yderligere oplysninger om solsystemets oprindelse og dets tidlige historie.
Jern-60 er også fundet i havbunden , hvilket er begrundet i sin korte geologiske skala-halveringstid af jern 60 input fra flere nærliggende supernovaer (mindre end 300 lysår fra jorden), der går tilbage til mindre end 10 millioner år siden.
Isotop symbol |
Z ( p ) | N ( n ) | Isotopisk masse (u) | Halvt liv | Forfaldstilstand (er) |
Isotop (er)
søn |
Spin
atomisk |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Spændingsenergi | |||||||
45 Fe | 26 | 19 | 45.01458 (24) # | 1,89 (49) ms |
β + (30%) | 45 mio | 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 mio | 7 / 2- # |
β + , p (<0,1%) | 46 Cr | ||||||
48 Fe | 26 | 22 | 47.98050 (8) # | 44 (7) ms | β + (96,41%) | 48 mio | 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 mio | ||||||
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 mio | 5 / 2- |
52 Fe | 26 | 26 | 51,948114 (7) | 8.275 (8) timer | 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 | DET | 53 Fe | 19 / 2- | ||
54 Fe | 26 | 28 | 53.9396105 (7) | Observeret stabil | 0+ | ||
54m Fe | 6526,9 (6) keV | 364 (7) ns | 10+ | ||||
55 Fe | 26 | 29 | 54.9382934 (7) | 2.737 (11) a | DET HER | 55 mio | 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 | Hej | ||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Være | B | VS | IKKE | O | F | Født | ||||||||||||||||||||||||
3 | Ikke relevant | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
4 | K | Det | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Eller | Cu | Zn | Ga | Ge | Es | 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 | Det | Det her | Pr | Nd | Om eftermiddagen | Sm | Havde | Gd | TB | D y | Ho | Er | Tm | Yb | Læs | Hf | Dit | W | Re | Knogle | Ir | Pt | På | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | På | Rn |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Kunne det | Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Ingen | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |