Isotopen van nikkel

Het chemisch element nikkel (Ni), met een atoommassa van 58,6934(2) u, bezit 5 stabiele isotopen: ⁵⁸Ni, ⁶⁰Ni, ⁶¹Ni, ⁶²Ni en ⁶⁴Ni, waarvan de eerste het meest abundant is (ongeveer 68%). De overige 26 radio-isotopen zijn onstabiel en hebben een relatief korte halveringstijd (de meeste minder dan een seconde). Isotopen met een massa lager dan die van de stabiele isotopen vervallen hoofdzakelijk naar ijzer en kobalt, terwijl de isotopen met een grotere massa vervallen naar koper.

De kortstlevende isotoop van nikkel is ⁴⁸Ni, met een halfwaardetijd van ongeveer 10 milliseconden. De langstlevende is ⁵⁹Ni, met een halfwaardetijd van 76.000 jaar.

Nikkel-48

Nikkel-48 is een isotoop die in 1999 werd ontdekt tijdens onderzoek in de Grand Accélérateur National d’Ions Lourds in de Franse stad Caen. Het is de meest neutronenarme isotoop van nikkel. Met 28 protonen en 20 neutronen is de isotoop een zogenaamd dubbel magisch isotoop (vergelijkbaar met lood-208) en daarom is het ongewoon stabiel.

Nikkel-48 vervalt via een hele reeks vervalproducten tot de stabiele isotopen calcium-42, calcium-44, scandium-45 en titanium-46.

Nikkel-56

De isotoop ⁵⁶Ni wordt in grote hoeveelheden gevormd in supernova's van het type Ia. Nikkel-56 vervalt middels β⁺-verval tot de radioactieve isotoop kobalt-56, die zelf via β⁺-verval vervalt tot de stabiele isotoop ijzer-56.

Nikkel-58

De isotoop ⁵⁸Ni wordt ervan verdacht via een dubbel bètaverval te vervallen tot de stabiele isotoop ⁵⁸Fe. Nikkel-58 heeft een halfwaardetijd van meer dan 700 triljoen jaar en kan dus de facto als stabiel worden beschouwd. Dit omdat de halfwaardetijd honderden miljoenen malen groter is dan de leeftijd van het universum.

Nikkel-59

Nikkel-59 is een kosmogeen nuclide met een grote halfwaardetijd: 76.000 jaar. Het vindt daarom onder meer toepassing als dateringsmethode in de geochronologie. De isotoop vervalt middels β⁺-verval tot de stabiele isotoop kobalt-59:

$\mathrm {^{59}_{28}Ni\ \longrightarrow \ _{27}^{59}Co\ +\ e^{+}\ +\ {\bar {\nu }}_{e}}$

Nikkel-60

Nikkel-60 is de stabiele dochterisotoop van de radionuclide ijzer-60, dat een halfwaardetijd van 2,6 miljoen jaar heeft. Wegens deze zeer hoge halfwaardetijd heeft de aanwezigheid van ijzer-60 in materiaal uit het zonnestelsel ervoor gezorgd dat er waarneembare variaties zijn ontstaan in de isotopische samenstelling van nikkel-60. Dientengevolge kan de aanwezigheid van deze isotoop in extraterrestrisch materiaal inzicht verschaffen in het ontstaan en de zeer vroege geschiedenis van het zonnestelsel. Toch is het tot op heden onmogelijk geweest om deze isotoop hiervoor te gebruiken, omdat nikkel-60 zeer heterogeen is verspreid in het vroege zonnestelsel.

Nikkel-62

Nikkel-62 is het nuclide met de hoogste kernbindingsenergie: 8,79 MeV. Dat betekent dat de vorming van dergelijke atoomkernen een grote hoeveelheid energie vrijstelt.

Overzicht

Nuclide	Z (p)	N (n)	Isotopische massa (u)	Halveringstijd	Radioactief verval	VP	Kernspin	Isotopische verhouding (molfractie)	Natuurlijk voorkomen (molfractie)
	Excitatie-energie
48Ni	28	20	48,01975(54)	10 ms			0+
49Ni	28	21	49,00966(43)	13(4) ms			7/2−
50Ni	28	22	49,99593(28)	9,1(18) ms	β+	50Co	0+
51Ni	28	23	50,98772(28)	30 ms	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) dagen	β+	56Co	0+
57Ni	28	29	56,9397935(19)	35,60(6) uur	β+	57Co	3/2−
58Ni	28	30	57,9353429(7)	stabiel			0+	0,680769(89)
59Ni	28	31	58,9343467(7)	7,6(5) × 104 jaar	β+	59Co	3/2−
60Ni	28	32	59,9307864(7)	stabiel			0+	0,262231(77)
61Ni	28	33	60,9310560(7)	stabiel			3/2−	0,011399(6)
62Ni	28	34	61,9283451(6)	stabiel			0+	0,036345(17)
63Ni	28	35	62,9296694(6)	100,1(20) jaar	β−	63Cu	1/2−
63mNi	87,15(11) keV			1,67(3) µs			5/2−
64Ni	28	36	63,9279660(7)	stabiel			0+	0,009256(9)
65Ni	28	37	64,9300843(7)	2,5172(3) uur	β−	65Cu	5/2−
65mNi	63,37(5) keV			69(3) µs			1/2−
66Ni	28	38	65,9291393(15)	54,6(3) uur	β−	66Co	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 (< 0,1%)	71Cu
73Ni	28	45	72,94647(32)	0,84(3) s	β− (> 99,9%)	73Cu	(9/2+)
					β−, n (< 0,1%)	72Cu
74Ni	28	46	73,94807(43)	0,68(18) s	β− (> 99,9%)	74Cu	0+
					β−, n (< 0,1%)	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	β− (> 99,9%)	76Cu	0+
					β−, n (< 0,1%)	75Cu
77Ni	28	49	76,96055(54)	300 ms	β−	77Cu	9/2+
78Ni	28	50	77,96318(118)	120 ms	β−	78Cu	0+

Overzicht van isotopen per element

	1																	18
1	H	2	Periodiek systeem										13	14	15	16	17	He
2	Li	Be	De links verwijzen naar isotopen per element										B	C	N	O	F	Ne
3	Na	Mg	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Al	Si	P	S	Cl	Ar
4	K	Ca	Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
5	Rb	Sr	Y	Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
6	Cs	Ba	↓	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
7	Fr	Ra	↓↓	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	Fl	Mc	Lv	Ts	Og
Lanthaniden			La	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu
Actiniden			Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr

Bronnen, noten en/of referenties

• (en) R.B. Firestone, S.Y. Frank Chu & C.M. Baglin (1999) - Table of Isotopes (online versie van de cd-rom)
• (en) G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot & O. Bersillon (2003) - The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties, Nuclear Physics A, 729, pp. 3-128
• (en) J.R. de Laeter, J.K. Böhlke, P. De Bièvre, H. Hidaka, H.S. Peiser, K.J.R. Rosman & P.D.P. Taylor (2003) - Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report), Pure and Applied Chemistry, 75 (6), pp. 683–800
• (en) M.E. Wieser (2006) - Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report), Pure and Applied Chemistry, 78 (11), pp. 2051–2066
• (en) David R. Lide (2004) - CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th ed.), hoofdstuk 11, CRC Press - ISBN 978-0849304859

---

· ·

Isotopen van nikkel (Ni)

⁴⁸Ni · ⁴⁹Ni · ⁵⁰Ni · ⁵¹Ni · ⁵²Ni · ⁵³Ni · ⁵⁴Ni · ^54mNi · ⁵⁵Ni · ⁵⁶Ni · ⁵⁷Ni · ⁵⁸Ni · ⁵⁹Ni · ⁶⁰Ni · ⁶¹Ni · ⁶²Ni · ⁶³Ni · ^63mNi · ⁶⁴Ni · ⁶⁵Ni · ^65mNi · ⁶⁶Ni · ⁶⁷Ni · ^67mNi · ⁶⁸Ni · ^68m1Ni · ^68m2Ni · ⁶⁹Ni · ^69m1Ni · ^69m2Ni · ⁷⁰Ni · ^70mNi · ⁷¹Ni · ⁷²Ni · ⁷³Ni · ⁷⁴Ni · ⁷⁵Ni · ⁷⁶Ni · ⁷⁷Ni · ⁷⁸Ni · ⁷⁹Ni · ⁸⁰Ni