Isotop nikel
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Berat atom standar Ar°(Ni) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Nikel (28Ni) yang terbentuk secara alami terdiri dari lima isotop stabil; 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni dan 64Ni, dengan 58Ni yang paling melimpah (68,077% kelimpahan alami).[2] 26 radioisotop telah dikarakterisasi dengan yang paling stabil adalah 59Ni dengan waktu paruh 76.000 tahun, 63Ni dengan waktu paruh 100,1 tahun, dan 56Ni dengan waktu paruh 6,077 hari. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari 60 jam dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari 30 detik. Unsur ini juga memiliki 8 keadaan meta.
Daftar isotop
[sunting | sunting sumber]| Nuklida [n 1] |
Z | N | Massa isotop (Da) [n 2][n 3] |
Waktu paruh [n 4] |
Mode peluruhan [n 5] |
Isotop anak [n 6] |
Spin dan paritas [n 7][n 4] |
Kelimpahan alami (fraksi mol) | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Energi eksitasi | Proporsi normal | Rentang variasi | |||||||||||||||||
| 48Ni | 28 | 20 | 48,01975(54)# | 10# mdtk [>500 ndtk] |
0 | ||||||||||||||
| 49Ni | 28 | 21 | 49,00966(43)# | 13(4) mdtk [12( 5−3) mdtk] |
7/2−# | ||||||||||||||
| 50Ni | 28 | 22 | 49,99593(28)# | 9,1(18) mdtk | β | 50Co | 0 | ||||||||||||
| 51Ni | 28 | 23 | 50,98772(28)# | 30# mdtk [>200 ndtk] |
β | 51Co | 7/2−# | ||||||||||||
| 52Ni | 28 | 24 | 51,97568(9)# | 38(5) mdtk | β (83%) | 52Co | 0 | ||||||||||||
| β , p (17%) | 51Fe | ||||||||||||||||||
| 53Ni | 28 | 25 | 52,96847(17)# | 45(15) mdtk | β (55%) | 53Co | (7/2−)# | ||||||||||||
| β , p (45%) | 52Fe | ||||||||||||||||||
| 54Ni | 28 | 26 | 53,95791(5) | 104(7) mdtk | β | 54Co | 0 | ||||||||||||
| 55Ni | 28 | 27 | 54,951330(12) | 204.7(17) mdtk | β | 55Co | 7/2− | ||||||||||||
| 56Ni | 28 | 28 | 55,942132(12) | 6,075(10) hri | β | 56Co | 0 | ||||||||||||
| 57Ni | 28 | 29 | 56,9397935(19) | 35,60(6) jam | β | 57Co | 3/2− | ||||||||||||
| 58Ni | 28 | 30 | 57,9353429(7) | Stabil Secara Pengamatan[n 8] | 0 | 0,680769(89) | |||||||||||||
| 59Ni | 28 | 31 | 58,9343467(7) | 7,6(5)×104 thn | EC (99%) | 59Co | 3/2− | ||||||||||||
| β (1,5×10−5%)[3] | |||||||||||||||||||
| 60Ni | 28 | 32 | 59.9307864(7) | Stabil | 0 | 0,262231(77) | |||||||||||||
| 61Ni | 28 | 33 | 60,9310560(7) | Stabil | 3/2− | 0,011399(6) | |||||||||||||
| 62Ni[n 9] | 28 | 34 | 61,9283451(6) | Stabil | 0 | 0,036345(17) | |||||||||||||
| 63Ni | 28 | 35 | 62,9296694(6) | 100,1(20) thn | β− | 63Cu | 1/2− | ||||||||||||
| 63mNi | 87,15(11) keV | 1,67(3) μdtk | 5/2− | ||||||||||||||||
| 64Ni | 28 | 36 | 63,9279660(7) | Stabil | 0 | 0,009256(9) | |||||||||||||
| 65Ni | 28 | 37 | 64,9300843(7) | 2,5172(3) jam | β− | 65Cu | 5/2− | ||||||||||||
| 65mNi | 63,37(5) keV | 69(3) μdtk | 1/2− | ||||||||||||||||
| 66Ni | 28 | 38 | 65,9291393(15) | 54,6(3) jam | β− | 66Cu | 0 | ||||||||||||
| 67Ni | 28 | 39 | 66,931569(3) | 21(1) dtk | β− | 67Cu | 1/2− | ||||||||||||
| 67mNi | 1007(3) keV | 13,3(2) μdtk | β− | 67Cu | 9/2 | ||||||||||||||
| IT | 67Ni | ||||||||||||||||||
| 68Ni | 28 | 40 | 67,931869(3) | 29(2) dtk | β− | 68Cu | 0 | ||||||||||||
| 68m1Ni | 1770,0(10) keV | 276(65) ndtk | 0 | ||||||||||||||||
| 68m2Ni | 2849,1(3) keV | 860(50) μdtk | 5− | ||||||||||||||||
| 69Ni | 28 | 41 | 68,935610(4) | 11,5(3) dtk | β− | 69Cu | 9/2 | ||||||||||||
| 69m1Ni | 321(2) keV | 3,5(4) dtk | β− | 69Cu | (1/2−) | ||||||||||||||
| IT | 69Ni | ||||||||||||||||||
| 69m2Ni | 2701(10) keV | 439(3) ndtk | (17/2−) | ||||||||||||||||
| 70Ni | 28 | 42 | 69,93650(37) | 6,0(3) dtk | β− | 70Cu | 0 | ||||||||||||
| 70mNi | 2860(2) keV | 232(1) ndtk | 8 | ||||||||||||||||
| 71Ni | 28 | 43 | 70,94074(40) | 2,56(3) dtk | β− | 71Cu | 1/2−# | ||||||||||||
| 72Ni | 28 | 44 | 71,94209(47) | 1,57(5) dtk | β− (>99,9%) | 72Cu | 0 | ||||||||||||
| β−, n (<0,1%) | 71Cu | ||||||||||||||||||
| 73Ni | 28 | 45 | 72,94647(32)# | 0,84(3) dtk | β− (>99,9%) | 73Cu | (9/2 ) | ||||||||||||
| β−, n (<0,1%) | 72Cu | ||||||||||||||||||
| 74Ni | 28 | 46 | 73,94807(43)# | 0,68(18) dtk | β− (>99,9%) | 74Cu | 0 | ||||||||||||
| β−, n (<0,1%) | 73Cu | ||||||||||||||||||
| 75Ni | 28 | 47 | 74,95287(43)# | 0,6(2) dtk | β− (98,4%) | 75Cu | (7/2 )# | ||||||||||||
| β−, n (1,6%) | 74Cu | ||||||||||||||||||
| 76Ni | 28 | 48 | 75,95533(97)# | 470(390) mdtk [0,24( 55−24) dtk] |
β− (>99,9%) | 76Cu | 0 | ||||||||||||
| β−, n (<0,1%) | 75Cu | ||||||||||||||||||
| 77Ni | 28 | 49 | 76,96055(54)# | 300# mdtk [>300 ndtk] |
β− | 77Cu | 9/2 # | ||||||||||||
| 78Ni | 28 | 50 | 77,96318(118)# | 120# mdtk [>300 ndtk] |
β− | 78Cu | 0 | ||||||||||||
| 79Ni | 28 | 51 | 78,970400(640)# | 43,0 mdtk 86−75 | β− | 79Cu | |||||||||||||
| 80Ni | 28 | 52 | 78,970400(640)# | 24 mdtk 26−17 | β− | 80Cu | |||||||||||||
| Header & footer tabel ini: | |||||||||||||||||||
- ^ mNi – Isomer nuklir tereksitasi.
- ^ ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
- ^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
- ^ a b # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
- ^
Mode peluruhan:
EC: Penangkapan elektron IT: Transisi isomerik n: Emisi neutron - ^ Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
- ^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
- ^ Diyakini meluruh melalui β β menjadi 58Fe dengan waktu paruh lebih dari 7×1020 tahun
- ^ Energi pengikatan per nukleon tertinggi dari semua nuklida
Isotop penting
[sunting | sunting sumber] | Bagian ini membutuhkan rujukan tambahan agar kualitasnya dapat dipastikan. |
 | Bagian ini mungkin mengandung riset asli. |
5 isotop stabil dan 30 isotop tidak stabil nikel dengan berat atom berkisar dari 48Ni hingga 82Ni, dan meliputi:[4]
Nikel-48, ditemukan pada tahun 1999, adalah isotop nikel paling miskin neutron yang diketahui. Dengan 28 proton dan 20 neutron, 48Ni adalah nuklida "ajaib ganda" (seperti 208Pb) dan karena itu jauh lebih stabil (dengan batas bawah waktu paruh 0,5 mikrodetik) daripada yang diperkirakan dari posisinya dalam bagan nuklida.[5] Ia memiliki rasio proton dan neutron tertinggi (kelebihan proton) dari semua nuklida ajaib ganda yang diketahui.[6]
Nikel-56 diproduksi dalam jumlah besar dalam supernova dan bentuk kurva cahaya supernova ini menampilkan rentang waktu karakteristik yang sesuai dengan peluruhan 56Ni menjadi 56Co dan kemudian menjadi 56Fe.
Nikel-58 adalah isotop nikel yang paling melimpah, mencapai 68,077% dari total kelimpahan alami nikel. Beberapa sumber yang mungkin termasuk penangkapan elektron dari 58Cu dan EC p dari 59Zn.
Nikel-59 adalah radionuklida kosmogenik berumur panjang dengan waktu paruh 76.000 tahun. 59Ni memiliki banyak aplikasi dalam geologi isotop. 59Ni telah digunakan untuk menentukan umur meteorit terestrial dan untuk menentukan kelimpahan debu luar angkasa dalam es dan sedimen.
Nikel-60 adalah produk peluruhan dari radionuklida 60Fe yang telah punah (waktu paruh = 2,6 megatahun). Karena 60Fe memiliki waktu paruh yang begitu lama, persistensinya dalam materi di Tata Surya pada konsentrasi yang cukup tinggi mungkin telah menghasilkan variasi yang dapat diamati dalam komposisi isotop 60Ni. Oleh karena itu, kelimpahan 60Ni yang ada dalam materi ekstraterestrial dapat memberikan wawasan tentang asal usul Tata Surya dan sejarah awal/sejarahnya yang sangat awal. Sayangnya, isotop nikel tampaknya terdistribusi secara heterogen di awal Tata Surya. Oleh karena itu, sejauh ini, tidak ada informasi usia aktual yang diperoleh dari ekses 60Ni. 60Ni juga merupakan produk akhir yang stabil dari peluruhan 60Zn, produk dari anak tangga terakhir tangga alfa. Beberapa sumber lain mungkin juga termasuk peluruhan beta dari 60Co dan penangkapan elektron dari 60Cu.
Nikel-61 adalah satu-satunya isotop stabil nikel dengan spin inti (I = 3/2), yang membuatnya berguna untuk studi dengan spektroskopi EPR.[7]
Nikel-62 memiliki energi pengikatan per nukleon tertinggi dari isotop apa pun untuk unsur apa pun, saat memasukkan kulit elektron dalam perhitungan. Lebih banyak energi dilepaskan membentuk isotop ini daripada yang lain, meskipun fusi dapat membentuk isotop yang lebih berat. Misalnya, dua atom 40Ca dapat melebur membentuk 80Kr ditambah 4 positron (ditambah 4 neutrino), membebaskan 77 keV per nukleon, tetapi reaksi yang mengarah ke daerah besi/nikel lebih mungkin terjadi karena melepaskan lebih banyak energi per baryon.
Nikel-63 memiliki dua kegunaan utama: Deteksi jejak bahan peledak, dan pada jenis perangkat elektronik tertentu, seperti tabung pelepasan gas yang digunakan sebagai pelindung lonjakan arus. Sebuah pelindung lonjakan arus adalah perangkat yang melindungi peralatan elektronik sensitif seperti komputer dari perubahan mendadak arus listrik yang mengalir ke dalamnya. Ia juga digunakan dalam detektor penangkapan elektron dalam kromatografi gas untuk mendeteksi terutama halogen. Ia diusulkan untuk digunakan untuk generator betavoltaik mini untuk alat pacu jantung.
Nikel-64 adalah isotop stabil nikel lainnya. Beberapa sumber yang mungkin termasuk peluruhan beta dari 64Co, dan penangkapan elektron dari 64Cu.
Nikel-78 adalah salah satu isotop nikel terberat yang diketahui. Dengan 28 proton dan 50 neutron, 78Ni merupakan nuklida "ajaib ganda", menghasilkan stabilitas dan energi pengikatan inti yang jauh lebih besar meskipun memiliki rasio neutron-proton yang miring. Ia memiliki waktu paruh 122 ± 5,1 milidetik.[8] Sebagai konsekuensi dari jumlah neutron ajaibnya, 78Ni diyakini memiliki peran penting dalam nukleosintesis supernova unsur-unsur yang lebih berat daripada besi.[9] 78Ni, bersama dengan N = 50 isoton 79Cu dan 80Zn, dianggap sebagai titik tunggu dalam proses r, di mana penangkapan neutron lebih lanjut tertunda oleh celah kulit dan penumpukan isotop di sekitar hasil A = 80.[10]
Referensi
[sunting | sunting sumber]- ^ Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
- ^ "Isotopes of the Element Nickel". Science education. Jefferson Lab.
- ^ I. Gresits; S. Tölgyesi (September 2003). "Determination of soft X-ray emitting isotopes in radioactive liquid wastes of nuclear power plants". Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 258 (1): 107–112. doi:10.1023/A:1026214310645.
- ^ "New nuclides included for the first time in the 2017 evaluation" (PDF). Discovery of Nuclides Project. 22 Desember 2018. Diakses tanggal 5 Juli 2022.
- ^ "Discovery of doubly magic nickel". CERN Courier. 15 Maret 2000. Diakses tanggal 5 Juli 2022.
- ^ "Twice-magic metal makes its debut | Science News | Find Articles". Diarsipkan dari versi asli tanggal 24 Mei 2012.
- ^ Maurice van Gastel; Wolfgang Lubitz (2009). "EPR Investigation of [NiFe] Hydrogenases". Dalam Graeme Hanson; Lawrence Berliner. High Resolution EPR: Applications to Metalloenzymes and Metals in Medicine
. Dordrecht: Springer. hlm. 441–470. ISBN 9780387848563.
- ^ Bazin, D. (2017). "Viewpoint: Doubly Magic Nickel". Physics. 10 (121). doi:10.1103/Physics.10.121
.
- ^ Davide Castelvecchi (22 April 2005). "Atom Smashers Shed Light on Supernovae, Big Bang". Sky & Telescope.
- ^ Pereira, J.; Aprahamian, A.; Arndt, O.; Becerril, A.; Elliot, T.; Estrade, A.; Galaviz, D.; Hennrich, S.; Hosmer, P.; Kessler, R.; Kratz, K.-L.; Lorusso, G.; Mantica, P.F.; Matos, M.; Montes, F.; Santi, P.; Pfeiffer, B.; Quinn, M.; Schatz, H.; Schertz, F.; Schnorrenberger, L.; Smith, E.; Tomlin, B.E.; Walters, W.; Wöhr, A. (2009). Beta decay studies of r-process nuclei at the National Superconducting Cyclotron Laboratory. 10th Symposium on Nuclei in the Cosmos. Mackinac Island. arXiv:0901.1802 .
- Massa isotop dari:
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
- Komposisi isotop dan massa atom standar dari:
- de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051 .
- de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683
- "News & Notices: Standard Atomic Weights Revised". International Union of Pure and Applied Chemistry. 19 Oktober 2005.
- Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
- National Nuclear Data Center. "NuDat 2.x database". Laboratorium Nasional Brookhaven.
- Holden, Norman E. (2004). "11. Table of the Isotopes". Dalam Lide, David R. CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-85). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
- IAEA – Nuclear Data Section. "Livechart – Table of Nuclides". IAEA – Nuclear Data Section. Diakses tanggal 5 Juli 2022.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
