니켈 동위 원소

위키백과, 우리 모두의 백과사전.
이동: 둘러보기, 검색

니켈은 자연에서 58Ni, 60Ni, 61Ni, 62Ni, 64Ni 다섯 가지의 동위 원소로 구성되어 있으며, 이 중 58Ni이 68.077%로 가장 풍부하게 존재한다.[1] 이론적으로는 이중 양의 베타 붕괴(β+β+)를 통해 58Fe로 붕괴할 것으로 추정된다.[2] 이 밖에 원자량 48~78 사이에 26가지의 방사성 동위 원소와 1가지의 이성질핵이 발견되었으며, 이들 중 가장 안정한 것은 반감기 약 76,000년의 59Ni, 반감기 100.1년의 63Ni, 반감기 6.077일의 56Ni이다. 이 밖의 동위 원소들은 모두 반감기가 60시간 미만이며, 대부분은 30초도 되지 않는다.

니켈의 표준 원자량은 58.6934(4)u이다.[3]


[편집]

핵종
기호
Z(p) N(n)  
동위 원소 질량 (u)
 
반감기 붕괴
방식[4][n 1]
붕괴
생성물[n 2]

스핀
전형적
동위 원소
구성비
(몰 분율)
자연적
구성비
변동 범위
(몰 분율)
들뜬 에너지
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 β+ 50Co 0+
51Ni 28 23 50.98772(28)# 30# ms
[>200 ns]
β+ 51Co 7/2-#
52Ni 28 24 51.97568(9)# 38(5) ms β+ (83%) 52Co 0+
β+, p (17%) 51Fe
53Ni 28 25 52.96847(17)# 45(15) ms β+ (55%) 53Co (7/2-)#
β+, p (45%) 52Fe
54Ni 28 26 53.95791(5) 104(7) ms β+ 54Co 0+
55Ni 28 27 54.951330(12) 204.7(17) ms β+ 55Co 7/2-
56Ni 28 28 55.942132(12) 6.075(10) d β+ 56Co 0+
57Ni 28 29 56.9397935(19) 35.60(6) h β+ 57Co 3/2-
58Ni 28 30 57.9353429(7) 관찰상 안정[n 3] 0+ 0.680769(89)
59Ni 28 31 58.9343467(7) 7.6(5)×104 a EC (99%) 59Co 3/2-
β+ (1.5x10-5%)[5]
60Ni 28 32 59.9307864(7) 안정 0+ 0.262231(77)
61Ni 28 33 60.9310560(7) 안정 3/2- 0.011399(6)
62Ni[n 4] 28 34 61.9283451(6) 안정 0+ 0.036345(17)
63Ni 28 35 62.9296694(6) 100.1(20) a β- 63Cu 1/2-
63mNi 87.15(11) keV 1.67(3) µs 5/2-
64Ni 28 36 63.9279660(7) 안정 0+ 0.009256(9)
65Ni 28 37 64.9300843(7) 2.5172(3) h β- 65Cu 5/2-
65mNi 63.37(5) keV 69(3) µs 1/2-
66Ni 28 38 65.9291393(15) 54.6(3) h β- 66Cu 0+
67Ni 28 39 66.931569(3) 21(1) s β- 67Cu 1/2-
67mNi 1007(3) keV 13.3(2) µs β- 67Cu 9/2+
IT 67Ni
68Ni 28 40 67.931869(3) 29(2) s β- 68Cu 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 β- 69Cu 9/2+
69m1Ni 321(2) keV 3.5(4) s β- 69Cu (1/2-)
IT 69Ni
69m2Ni 2701(10) keV 439(3) ns (17/2-)
70Ni 28 42 69.93650(37) 6.0(3) s β- 70Cu 0+
70mNi 2860(2) keV 232(1) ns 8+
71Ni 28 43 70.94074(40) 2.56(3) s β- 71Cu 1/2-#
72Ni 28 44 71.94209(47) 1.57(5) s β- (>99.9%) 72Cu 0+
β-, n (<.1%) 71Cu
73Ni 28 45 72.94647(32)# 0.84(3) s β- (>99.9%) 73Cu (9/2+)
β-, n (<.1%) 72Cu
74Ni 28 46 73.94807(43)# 0.68(18) s β- (>99.9%) 74Cu 0+
β-, n (<.1%) 73Cu
75Ni 28 47 74.95287(43)# 0.6(2) s β- (98.4%) 75Cu (7/2+)#
β-, n (1.6%) 74Cu
76Ni 28 48 75.95533(97)# 470(390) ms
[0.24(+55-24) s]
β- (>99.9%) 76Cu 0+
β-, n (<.1%) 75Cu
77Ni 28 49 76.96055(54)# 300# ms
[>300 ns]
β- 77Cu 9/2+#
78Ni 28 50 77.96318(118)# 120# ms
[>300 ns]
β- 78Cu 0+


주석[편집]

  1. 약자:
    IT: 이성질핵 전이
  2. 굵은 글꼴은 안정 동위 원소
  3. 이론적으로는 최소 7×1020년의 반감기를 거쳐 이중 베타 붕괴를 통해 58Fe로 붕괴할 것으로 추정되나 실제로 관찰된 적은 없다.
  4. 모든 동위 원소 중 핵자의 결합 에너지가 가장 높은 동위 원소이다.

외부 고리[편집]

  1. Isotopes of the Element Nickel. 《Science education》. Jefferson Lab.
  2. decay modes of Fe-58 vs Ni-58. Wolfram Alpha.
  3. Table of Standard Atomic Weights 2013 – CIAAW
  4. Nucleonica: Universal Nuclide Chart
  5. http://link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1026214310645#page-2