نظائر النيكل

للنيكل (Ni) واحد وثلاثون نظيراً معروفاً، تتراوح أعداد الكتلة لها بين 48 و78، منها خمسة نظائر مستقرة وهي نيكل-58 ⁵⁸Ni و نيكل-60 ⁶⁰Ni و نيكل-61 ⁶¹Ni و نيكل-62 ⁶²Ni و نيكل-64 ⁶⁴Ni. أكثر هذه النظائر المستقرة من حيث الوفرة الطبيعية هو النظير نيكل-58 والذي يشكل 68.077%، يليه النظير نيكل-60 بوفرة طبيعية مقدارها 26.22%.^[1] هنالك ستة وعشرون نظيراً مشعاً للنيكل، أطولها عمراً هو نيكل-59 ⁵⁹Ni والذي له عمر نصف 76,000 سنة يليه النظير نيكل-63 ⁶³Ni بعمر نصف 100.1 سنة، والنظير نيكل-56 ⁵⁶Ni بعمر نصف 6.077 يوم. لباقي نظائر النيكل المشعة أعمار نصف أقل من 60 ساعة ومعظمها دون 30 ثانية.

نظائر النيكل

نيكل-48

يعد النظير نيكل-48 ⁴⁸Ni أحد نظائر النيكل المشعة، اكتشف عام 1999، وهو أقلها من حيث عدد النيوترونات. تتألف نواة النظير نيكل-48 من 20 بروتون و28 نيوترون، وبذلك فلديه عددين سحريين مما يمنحه استقرار إضافي.^[2]

نيكل-56

يوجد النظير نيكل-56 ⁵⁶Ni بكميات كبيرة في المستعر أعظم، نوع 1أ حيث يظهر شكل المنحنى الضوئي اضمحلال نيكل-56 إلى كوبالت-56 ومنه إلى حديد-56.

نيكل-58

وهو أكثر نظائر النيكل المستقرة من حيث الوفرة الطبيعية (68.077%). من أحد الطرق المحتملة لتشكل هذا النظير هو اصطياد إلكترون من نحاس-58 أو إصدار بروتوني من زنك-59.

نيكل-59

يعد النظير نيكل-59 ⁵⁹Ni نويدة مشعة ذات أصل كوني بعمر نصف 76,000 سنة. يستخدم النظير نيكل-59 في مجالات جيوكيمياء النظائر وفي دراسة العمر الكوني للأحجار النيزكية ولتحديد وفرة الغبار الكوني في الجليد والرسوبيات.

نيكل-60

يعد النظير نيكل-60 ⁶⁰Ni ناتج الاضمحلال الرئيسي للنويدة المشعة النادرة حديد-60. تعد وفرة النظير نيكل-60 في الأجرام الكونية أحد المؤشرات الهامة لدراسة نشأة النظام الشمسي.

نيكل-61

يعد النظير نيكل-61 ⁶¹Ni النظير الوحيد للنيكل الذي له لف مغزلي مقداره (I = 3/2)، مما يمنحه أهمية في دراسات مطيافية الرنين الإلكتروني المغناطيسي المساير.

نيكل-62

يتميز النظير نيكل-62 ⁶²Ni بأن له أعلى طاقة ارتباط لكل نوية لأي نظير عنصر في الطبيعة.

نيكل-78

وهو أثقل نظائر النيكل ومن المعتقد أن له دوراً مهماً في التخليق النووي للعناصر الأثقل من الحديد في المستعرات العظمى.^[3]

جدول النظائر

الرمز	Z(ب)	N(ن)	كتلة النظير (u)	عمر النصف	نمط الاضمحلال^[4]	ناتج الاضمحلال^{[n 1]}	لف مغزلي	تركيب النظائر التمثيلي (كسر مولي)
طاقة التنشيط
⁴⁸Ni	28	20	48.01975	10# ميلي ثانية [>500 نانو ثانية]			0+
⁴⁹Ni	28	21	49.00966	13 ميلي ثانية [12 ميلي ثانية]			7/2-#
⁵⁰Ni	28	22	49.99593	9.1 ميلي ثانية	β⁺	⁵⁰Co	0+
⁵¹Ni	28	23	50.98772	30# ميلي ثانية [>200 نانو ثانية]	β⁺	⁵¹Co	7/2-#
⁵²Ni	28	24	51.97568	38 ميلي ثانية	β⁺ 83%	⁵²Co	0+
⁵²Ni	28	24	51.97568	38 ميلي ثانية	β⁺, p 17%	⁵¹Fe	0+
⁵³Ni	28	25	52.96847	45 ميلي ثانية	β⁺ 55%	⁵³Co	(7/2-)#
⁵³Ni	28	25	52.96847	45 ميلي ثانية	β⁺, p 45%	⁵²Fe	(7/2-)#
⁵⁴Ni	28	26	53.95791	104 ميلي ثانية	β⁺	⁵⁴Co	0+
⁵⁵Ni	28	27	54.951330	204.7 ميلي ثانية	β⁺	⁵⁵Co	7/2-
⁵⁶Ni	28	28	55.942132	6.075 يوم	β⁺	⁵⁶Co	0+
⁵⁷Ni	28	29	56.9397935	35.60 ساعة	β⁺	⁵⁷Co	3/2-
⁵⁸Ni	28	30	57.9353429	مستقر ^{[n 2]}			0+	0.680769
⁵⁹Ni	28	31	58.9343467	7.6×10⁴ سنة	EC 99%	⁵⁹Co	3/2-
⁵⁹Ni	28	31	58.9343467	7.6×10⁴ سنة	β⁺ 1.5x10⁻⁵%^[5]	⁵⁹Co	3/2-
⁶⁰Ni	28	32	59.9307864	مستقر			0+	0.262231
⁶¹Ni	28	33	60.9310560	مستقر			3/2-	0.011399
⁶²Ni ^{[n 3]}	28	34	61.9283451	مستقر			0+	0.036345
⁶³Ni	28	35	62.9296694	100.1 سنة	β^-	⁶³Cu	1/2-
^63mNi	87.15 كيلو إلكترون فولت			1.67 ميكرو ثانية			5/2-
⁶⁴Ni	28	36	63.9279660	مستقر			0+	0.009256
⁶⁵Ni	28	37	64.9300843	2.5172 ساعة	β^-	⁶⁵Cu	5/2-
^65mNi	63.37 كيلو إلكترون فولت			69 ميكرو ثانية			1/2-
⁶⁶Ni	28	38	65.9291393	54.6 ساعة	β^-	⁶⁶Cu	0+
⁶⁷Ni	28	39	66.931569	21 ثانية	β^-	⁶⁷Cu	1/2-
^67mNi	1007 كيلو إلكترون فولت			13.3 ميكرو ثانية	β^-	⁶⁷Cu	9/2+
^67mNi	1007 كيلو إلكترون فولت			13.3 ميكرو ثانية	IT	⁶⁷Ni	9/2+
⁶⁸Ni	28	40	67.931869	29 ثانية	β^-	⁶⁸Cu	0+
^68m1Ni	1770.0 كيلو إلكترون فولت			276 نانو ثانية			0+
^68m2Ni	2849.1 كيلو إلكترون فولت			860 ميكرو ثانية			5-
⁶⁹Ni	28	41	68.935610	11.5 ثانية	β^-	⁶⁹Cu	9/2+
^69m1Ni	321 كيلو إلكترون فولت			3.5 ثانية	β^-	⁶⁹Cu	(1/2-)
^69m1Ni	321 كيلو إلكترون فولت			3.5 ثانية	IT	⁶⁹Ni	(1/2-)
^69m2Ni	2701 كيلو إلكترون فولت			439 نانو ثانية			(17/2-)
⁷⁰Ni	28	42	69.93650	6.0 ثانية	β^-	⁷⁰Cu	0+
^70mNi	2860 كيلو إلكترون فولت			232 نانو ثانية			8+
⁷¹Ni	28	43	70.94074	2.56 ثانية	β^-	⁷¹Cu	1/2-#
⁷²Ni	28	44	71.94209	1.57 ثانية	β^- >99.9%	⁷²Cu	0+
⁷²Ni	28	44	71.94209	1.57 ثانية	β^-, n <0.1%	⁷¹Cu	0+
⁷³Ni	28	45	72.94647	0.84 ثانية	β^- >99.9%	⁷³Cu	(9/2+)
⁷³Ni	28	45	72.94647	0.84 ثانية	β^-, n <0.1%	⁷²Cu	(9/2+)
⁷⁴Ni	28	46	73.94807	0.68 ثانية	β^- >99.9%	⁷⁴Cu	0+
⁷⁴Ni	28	46	73.94807	0.68 ثانية	β^-, n <0.1%	⁷³Cu	0+
⁷⁵Ni	28	47	74.95287	0.6 ثانية	β^- 98.4%	⁷⁵Cu	(7/2+)#
⁷⁵Ni	28	47	74.95287	0.6 ثانية	β^-, n 1.6%	⁷⁴Cu	(7/2+)#
⁷⁶Ni	28	48	75.95533	470 ميلي ثانية [0.24 ثانية]	β^- >99.9%	⁷⁶Cu	0+
⁷⁶Ni	28	48	75.95533	470 ميلي ثانية [0.24 ثانية]	β^-, n <0.1%	⁷⁵Cu	0+
⁷⁷Ni	28	49	76.96055	300# ميلي ثانية [>300 نانو ثانية]	β^-	⁷⁷Cu	9/2+#
⁷⁸Ni	28	50	77.96318	120# ميلي ثانية [>300 نانو ثانية]	β^-	⁷⁸Cu	0+

^ النظائر المستقرة بالخط الغليظ
^ يعتقد أنه يضمحل عن طريق β⁺β⁺ إلى ⁵⁸Feبعمر نصف أكبر من 7×10²⁰ سنة
^ لديه أعلى طاقة ارتباط لكل نوية من بين النظائر

المصادر

كتل النظائر من:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF). Nuclear Physics A. ج. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2021-04-20.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
تركيب النظائر والكتل الذرية القياسية من:
- J. R. de Laeter, J. K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H. S. Peiser, K. J. R. Rosman and P. D. P. Taylor (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. ج. 75 ع. 6: 683–800. DOI:10.1351/pac200375060683. مؤرشف من الأصل في 2019-01-04.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
- M. E. Wieser (2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. ج. 78 ع. 11: 2051–2066. DOI:10.1351/pac200678112051. مؤرشف من الأصل في 2019-01-04. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |laysummary= تم تجاهله (مساعدة)
بيانات أعمار النصف واللف المغزلي والمتماكبات منتقاة من:
- G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon (2003). "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties" (PDF). Nuclear Physics A. ج. 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2021-04-20.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
- National Nuclear Data Center. "NuDat 2.1 database". Brookhaven National Laboratory. مؤرشف من الأصل في 2019-10-14. اطلع عليه بتاريخ September 2005. {{استشهاد ويب}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ الوصول= (مساعدة)
- N. E. Holden (2004). "Table of the Isotopes". في D. R. Lide (المحرر). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ط. 85th). CRC Press. Section 11. ISBN:978-0-8493-0485-9.

المراجع

^ "Isotopes of the Element Nickel". Science education. Jefferson Lab. مؤرشف من الأصل في 2017-10-18. {{استشهاد ويب}}: روابط خارجية في |عمل= و|ناشر= (مساعدة)
^ "Discovery of doubly magic nickel". CERN Courier. 15 مارس 2000. مؤرشف من الأصل في 2017-05-18. اطلع عليه بتاريخ 2013-04-02.
^ Atom Smashers Shed Light on Supernovae, Big Bang - News from Sky & Telescope - SkyandTelescope.com نسخة محفوظة 20 يوليو 2008 على موقع واي باك مشين.
^ Universal Nuclide Chart نسخة محفوظة 19 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.
^ Determination of soft X-ray emitting isotopes in radioactive liquid wastes of nuclear power plants - Springer نسخة محفوظة 05 يونيو 2018 على موقع واي باك مشين.

[5] النظائر المستقرة بالخط الغليظ

[6] يعتقد أنه يضمحل عن طريق β⁺β⁺ إلى ⁵⁸Feبعمر نصف أكبر من 7×10²⁰ سنة

[8] لديه أعلى طاقة ارتباط لكل نوية من بين النظائر

[1] "Isotopes of the Element Nickel". Science education. Jefferson Lab. مؤرشف من الأصل في 2017-10-18. {{استشهاد ويب}}: روابط خارجية في |عمل= و|ناشر= (مساعدة)

[2] "Discovery of doubly magic nickel". CERN Courier. 15 مارس 2000. مؤرشف من الأصل في 2017-05-18. اطلع عليه بتاريخ 2013-04-02.

[3] Atom Smashers Shed Light on Supernovae, Big Bang - News from Sky & Telescope - SkyandTelescope.com نسخة محفوظة 20 يوليو 2008 على موقع واي باك مشين.

[4] Universal Nuclide Chart نسخة محفوظة 19 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.

[7] Determination of soft X-ray emitting isotopes in radioactive liquid wastes of nuclear power plants - Springer نسخة محفوظة 05 يونيو 2018 على موقع واي باك مشين.

[1]

[2]

[3]

[4]

[n 1]

[n 2]

[5]

[n 3]

نظائر النيكل

محتويات