Wikipedia

Isotop besi

nuklida dengan nomor atom 26 tetapi dengan nomor massa berbeda
Revisi sejak 4 Juli 2022 17.05 oleh Wiz Qyurei (bicara | kontrib) (→Daftar isotop)

Besi (26Fe) yang terbentuk secara alami terdiri dari empat isotop stabil: 54Fe sebesar 5,845% (kemungkinan bersifat radioaktif dengan waktu paruh lebih dari 4,4×1020 tahun),[2] 56Fe sebesar 91,754%, 57Fe sebesar 2,119%, dan 58Fe sebesar 0,286%. Ada 24 isotop radioaktif yang diketahui dengan waktu paruhnya tercantum di bawah ini, yang paling stabil adalah 60Fe (waktu paruh 2,6 juta tahun) dan 55Fe (waktu paruh 2,7 tahun).

Isotop utama besi
Iso­top Peluruhan
kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk
54Fe 5,85% stabil
55Fe sintetis 2,73 thn ε 55Mn
56Fe 91,75% stabil
57Fe 2,12% stabil
58Fe 0,28% stabil
59Fe sintetis 44,6 hri β− 59Co
60Fe renik 2,6×106 thn β− 60Co
Berat atom standar Ar°(Fe)
  • 55,845±0,002
  • 55,845±0,002 (diringkas)[1]

Sebagian besar pekerjaan masa lalu pada pengukuran komposisi isotop Fe berpusat pada penentuan variasi 60Fe karena proses yang menyertai nukleosintesis (yaitu, studi mengenai meteorit) dan pembentukan bijih. Namun dalam dekade terakhir, kemajuan teknologi spektrometri massa telah memungkinkan deteksi dan kuantifikasi dalam hitungan menit, variasi alami dalam rasio isotop stabil besi. Banyak dari pekerjaan ini telah didorong oleh komunitas ilmu kebumian dan keplanetan, meskipun aplikasi untuk sistem biologis dan industri mulai muncul.[3]

Daftar isotop

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
45Fe 26 19 45,01458(24)# 1,89(49) mdtk β+ (30%) 45Mn 3/2+#
2p (70%) 43Cr
46Fe 26 20 46,00081(38)# 9(4) mdtk
[12(+4-3) mdtk] 		β+ (>99,9%) 46Mn 0+
β+, p (<0,1%) 45Cr
47Fe 26 21 46,99289(28)# 21,8(7) mdtk β+ (>99,9%) 47Mn 7/2−#
β+, p (<0,1%) 46Cr
48Fe 26 22 47,98050(8)# 44(7) mdtk β+ (96,41%) 48Mn 0+
β+, p (3,59%) 47Cr
49Fe 26 23 48,97361(16)# 70(3) mdtk β+, p (52%) 48Cr (7/2−)
β+ (48%) 49Mn
50Fe 26 24 49,96299(6) 155(11) mdtk β+ (>99,9%) 50Mn 0+
β+, p (<0,1%) 49Cr
51Fe 26 25 50,956820(16) 305(5) mdtk β+ 51Mn 5/2−
52Fe 26 26 51,948114(7) 8,275(8) jam β+ 52mMn 0+
52mFe 6,81(13) MeV 45,9(6) dtk β+ 52Mn (12+)#
53Fe 26 27 52,9453079(19) 8,51(2) mnt β+ 53Mn 7/2−
53mFe 3040,4(3) keV 2,526(24) mnt IT 53Fe 19/2−
54Fe 26 28 53,9396090(5) Stabil Secara Pengamatan[n 8] 0+ 0,05845(35) 0,05837–0,05861
54mFe 6526,9(6) keV 364(7) ndtk 10+
55Fe 26 29 54,9382934(7) 2,737(11) thn EC 55Mn 3/2−
56Fe[n 9] 26 30 55,9349363(5) Stabil 0+ 0,91754(36) 0,91742–0,91760
57Fe 26 31 56,9353928(5) Stabil 1/2− 0,02119(10) 0,02116–0,02121
58Fe 26 32 57,9332744(5) Stabil 0+ 0,00282(4) 0,00281–0,00282
59Fe 26 33 58,9348755(8) 44,495(9) hri β− 59Co 3/2−
60Fe 26 34 59,934072(4) 2,6×106 thn β− 60Co 0+ renik
61Fe 26 35 60,936745(21) 5,98(6) mnt β− 61Co 3/2−,5/2−
61mFe 861(3) keV 250(10) ndtk 9/2+#
62Fe 26 36 61,936767(16) 68(2) dtk β− 62Co 0+
63Fe 26 37 62,94037(18) 6,1(6) dtk β− 63Co (5/2)−
64Fe 26 38 63,9412(3) 2,0(2) dtk β− 64Co 0+
65Fe 26 39 64,94538(26) 1,3(3) dtk β− 65Co 1/2−#
65mFe 364(3) keV 430(130) ndtk (5/2−)
66Fe 26 40 65,94678(32) 440(40) mdtk β− (>99,9%) 66Co 0+
β−, n (<0,1%) 65Co
67Fe 26 41 66,95095(45) 394(9) mdtk β− (>99,9%) 67Co 1/2−#
β−, n (<0,1%) 66Co
67mFe 367(3) keV 64(17) µdtk (5/2−)
68Fe 26 42 67,95370(75) 187(6) mdtk β− (>99,9%) 68Co 0+
β−, n 67Co
69Fe 26 43 68,95878(54)# 109(9) mdtk β− (>99,9%) 69Co 1/2−#
β−, n (<0,1%) 68Co
70Fe 26 44 69,96146(64)# 94(17) mdtk 0+
71Fe 26 45 70,96672(86)# 30# mdtk
[>300 ndtk] 		7/2+#
72Fe 26 46 71,96962(86)# 10# mdtk
[>300 ndtk] 		0+
Header & footer tabel ini:  view 
  1. ^ mFe – Isomer nuklir tereksitasi.
  2. ^ ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
  3. ^ # – 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).
  4. ^ a b # – Nilai yang ditandai # tidak murni berasal dari data eksperimen, tetapi setidaknya sebagian dari tren nuklida tetangga (trends of neighboring nuclides, TNN).
  5. ^ Mode peluruhan:
    EC: Penangkapan elektron
    IT: Transisi isomerik
    n: Emisi neutron
    p: Emisi proton
  6. ^ Simbol tebal sebagai anak – Produk anak stabil.
  7. ^ ( ) nilai spin – Menunjukkan spin dengan argumen penempatan yang lemah.
  8. ^ Diyakini meluruh melalui β+β+ menjadi 54Cr dengan waktu paruh lebih dari 4,4×1020 a[2]
  9. ^ Massa per nukleon terendah dari semua nuklida; Produk akhir nukleosintesis bintang
  • Massa atom nuklida stabil (54Fe, 56Fe, 57Fe, dan 58Fe) diberikan oleh evaluasi massa atom AME2012. Satu kesalahan standar deviasi diberikan dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.[4]

Besi-54

Besi-54 terlihat stabil secara pengamatan, tetapi secara teoritis dapat meluruh menjadi 54Cr, dengan waktu paruh lebih dari 4,4×1020 tahun melalui penangkapan elektron ganda (εε).[2]

Besi-56

Artikel utama: Besi-56

Besi-56 adalah isotop dengan massa per nukleon terendah, yaitu 930,412 MeV/c2, meskipun bukan merupakan isotop dengan energi pengikatan inti per nukleon tertinggi, yaitu 62Ni.[5] Namun, karena rincian cara nukleosintesis bekerja, 56Fe adalah titik akhir yang lebih umum dari rantai fusi di dalam bintang yang sangat masif dan karena itu lebih umum di alam semesta, dibandingkan dengan logam lain, termasuk 62Ni, 58Fe dan 60Ni, yang semuanya memiliki energi pengikatan yang sangat tinggi.

Besi-57

Besi-57 banyak digunakan dalam spektroskopi Mössbauer dan spektroskopi getaran resonansi inti yang terkait karena variasi energi alami yang rendah dari transisi nuklir sebesar 14,4 keV.[6] Transisi itu terkenal karena digunakan untuk membuat pengukuran definitif pertama mengenai pergeseran merah gravitasional dalam eksperimen Pound-Rebka di tahun 1960.[7]

Besi-60

Besi-60 adalah sebuah isotop besi dengan waktu paruh 2,6 juta tahun,[8][9] tetapi diperkirakan sampai tahun 2009 memiliki waktu paruh 1,5 juta tahun. Ia mengalami peluruhan beta menjadi 60Co, yang kemudian meluruh dengan waktu paruh sekitar 5 tahun menjadi 60Ni yang stabil. Jejak 60Fe telah ditemukan dalam beberapa sampel bulan.

Dalam fase meteorit Semarkona dan Chervony Kut, korelasi antara konsentrasi 60Ni, isotop cucu dari 60Fe, dan kelimpahan isotop besi yang stabil dapat ditemukan, yang merupakan bukti keberadaan 60Fe pada saat pembentukan sistem Tata Surya. Kemungkinan energi yang dilepaskan oleh peluruhan 60Fe turut berkontribusi, bersama dengan energi yang dilepaskan oleh peluruhan radionuklida 26Al, pada peleburan kembali dan diferensiasi asteroid setelah pembentukannya 4,6 miliar tahun yang lalu. Kelimpahan 60Ni yang ada dalam materi luar angkasa juga dapat memberikan wawasan lebih lanjut tentang asal usul Tata Surya dan sejarah awalnya.

60Fe yang ditemukan dalam fosil bakteri di sedimen dasar laut menunjukkan adanya supernova di sekitar Tata Surya sekitar 2 juta tahun yang lalu.[10][11] 60Fe juga ditemukan dalam sedimen dari 8 juta tahun yang lalu.[12]

Pada tahun 2019, para peneliti menemukan 60Fe antarbintang di Antarktika, yang mereka hubungkan dengan Awan Antarbintang Lokal.[13]

Referensi

  1. ^ 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. 
  2. ^ a b c Bikit, I.; Krmar, M.; Slivka, J.; Vesković, M.; Čonkić, Lj.; Aničin, I. (1998). "New results on the double β decay of iron". Physical Review C. 58 (4): 2566–2567. Bibcode:1998PhRvC..58.2566B. doi:10.1103/PhysRevC.58.2566. 
  3. ^ N. Dauphas; O. Rouxel (2006). "Mass spectrometry and natural variations of iron isotopes". Mass Spectrometry Reviews. 25 (4): 515–550. Bibcode:2006MSRv...25..515D. doi:10.1002/mas.20078. PMID 16463281. 
  4. ^ Wang, M.; Audi, G.; Wapstra, A.H.; Kondev, F.G.; MacCormick, M.; Xu, X.; Pfeiffer, B. (2012). "The Ame2012 atomic mass evaluation". Chinese Physics C. 36 (12): 1603–2014. Bibcode:2012ChPhC..36....3M. doi:10.1088/1674-1137/36/12/003. 
  5. ^ Fewell, M. P. (1995). "The atomic nuclide with the highest mean binding energy". American Journal of Physics. 63 (7): 653. Bibcode:1995AmJPh..63..653F. doi:10.1119/1.17828. 
  6. ^ R. Nave. "Mossbauer Effect in Iron-57". HyperPhysics. Georgia State University. Diakses tanggal 4 Juli 2022. 
  7. ^ Pound, R. V.; Rebka Jr. G. A. (April 1, 1960). "Apparent weight of photons". Physical Review Letters. 4 (7): 337–341. Bibcode:1960PhRvL...4..337P. doi:10.1103/PhysRevLett.4.337  . 
  8. ^ Rugel, G.; Faestermann, T.; Knie, K.; Korschinek, G.; Poutivtsev, M.; Schumann, D.; Kivel, N.; Günther-Leopold, I.; Weinreich, R.; Wohlmuther, M. (2009). "New Measurement of the 60Fe Half-Life". Physical Review Letters. 103 (7): 72502. Bibcode:2009PhRvL.103g2502R. doi:10.1103/PhysRevLett.103.072502. PMID 19792637. 
  9. ^ "Eisen mit langem Atem". scienceticker. 27 Agustus 2009. 
  10. ^ Belinda Smith (9 Agustus 2016). "Ancient bacteria store signs of supernova smattering". Cosmos. 
  11. ^ Peter Ludwig; et al. (16 Agustus 2016). "Time-resolved 2-million-year-old supernova activity discovered in Earth's microfossil record". PNAS. 113 (33): 9232–9237. arXiv:1710.09573  . Bibcode:2016PNAS..113.9232L. doi:10.1073/pnas.1601040113  . PMC 4995991  . PMID 27503888. 
  12. ^ Colin Barras (14 Oktober 2017). "Fires may have given our evolution a kick-start". New Scientist. 236 (3147): 7. Bibcode:2017NewSc.236....7B. doi:10.1016/S0262-4079(17)31997-8. 
  13. ^ Koll, Dominik; et., al. (2019). "Interstellar 60Fe in Antarctica". Physical Review Letters. 123 (7): 072701. Bibcode:2019PhRvL.123g2701K. doi:10.1103/PhysRevLett.123.072701. PMID 31491090. 

Bacaan lebih lanjut

Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Isotop_besi&oldid=21332425"