镍-62
| 基本 | |
|---|---|
| 符号 | 62Ni |
| 名称 | 镍-62、Ni-62 |
| 原子序 | 28 |
| 中子数 | 34 |
| CAS号 | 13981-81-2  |
| 核素数据 | |
| 丰度 | 3.6346% |
| 半衰期 | 稳定 |
| 原子量 | 61.9283449(5) u |
| 自旋 | 0 |
| 结合能 | 8794.553± 0.007 keV |
| 镍的同位素 完整核素表 | |
镍-62（英语：Nickel-62, 62Ni）是镍的一种同位素，共有28个质子及34个中子。
镍-62是一种稳定同位素，有著已知核种中最高的每一核子结合能（8.7945 MeV）[1][2]。通常铁-56被认为是“最稳定的核子”，但这仅仅是因为铁-56是所有核种当中每一核子“质量”最低的核子（而非每一核子结合能）。铁-56拥有26/56个 = 46.43%质子，而镍-62则只有28/62个 = 45.16%质子；而铁-56拥有质子的比例较多，因而降低一定比率的平均每一核子质量，但对于结合能几乎没有影响。
特性
[编辑]镍同位素的高结合能，通常会是宇宙中许多核反应（包括中子捕获反应）的“最终产物”，也能够解释镍元素的相对丰富度比较高──即便太空中最多的镍同位素（由超新星爆炸产生）为镍-58（最常见的同位素）及镍-60（第二常见的同位素），其他的镍稳定同位素（镍-61、镍-62及镍-64）含量非常少。这种情况显示大多数的镍是从恒星核心坍塌并发生超新星爆炸当中，经中子捕获中的R-过程产生出来；一旦镍-56从超新星爆炸中脱离，就会迅速衰变成钴-56，进而衰变成稳定的铁-56。
与铁-56的关系
[编辑]在所有同位素中核子结合最紧密的第二名与第三名分别为铁-58与铁-56，其结合能分别为8.7922 MeV与8.7903 MeV[3]。
如上所述，铁-56是所有核种当中每一核子质量最低的同位素（930.412 MeV/c2）其次为镍-62的930.417 MeV/c2以及镍-60的930.420 MeV/c2。而且如上所述，这种情形与结合的核子数量并不冲突，因为镍-62有较多比例的中子，而中子质量比质子大。
如果排除电子云，只计算原子核的质量，铁-56仍然是每一核子最低质量的原子核（930.175 MeV/c2），其次为镍-60的930.181 MeV/c2及镍-62的930.187 MeV/c2。
对于铁-56高核子结合能的误解，可能起源于天体物理学[4]。在恒星核合成的过程当中，光致蜕变以及氦核作用的竞争，导致镍-56的生成量比镍-62多（铁-56是在镍-56抛出恒星外后衰变而成）。镍-56是超新星生命结束时矽燃烧过程的自然最终产物，从氦-4原子开始，借由氦核作用捕获13个α粒子，最后形成镍-56。超新星燃烧中氦核作用结束于镍-56，因为镍-56在加入一颗α粒子（也就是氦原子）产生锌-60时会消耗能量而非释放能量。
即便如此，28个镍-62原子融合成31个铁-56原子时，会释放出0.011 u的能量；因此，假设经手征性异常所进行的质子衰变速度非常慢，这种没有质子衰变的膨胀宇宙未来就会充斥著铁星而非“镍星”。
参见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ The Most Tightly Bound Nuclei. [2019-07-13]. （原始内容存档于2011-05-14）.
- ^ N R Sree Harsha, "The tightly bound nuclei in the liquid drop model", Eur. J. Phys. 39 035802 (2018), https://doi.org/10.1088/1361-6404/aaa345
- ^ WWW Table of Atomic Masses. 互联网档案馆的存档，存档日期2010-11-24. G. Audi, A.H. Wapstra and C. Thibault (2003). Nuclear Physics A, 729, p. 337.
- ^ Fewell, M. P. (1995) "The atomic nuclide with the highest mean binding energy, （页面存档备份，存于互联网档案馆）" American Journal of Physics 63 (7): 653-58.