Anexo:Isótopos de hierro

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El hierro tiene 4 isótopos naturales: el 54Fe, 56Fe, 57Fe y el 58Fe, con una abundancia de 5.845%, 91.754%, 2.119% y 0.282% respectivamente. Además, el 54Fe es un isótopo posiblemente radioactivo con una vida media superior a 3.1×1022 años. Se conocen 24 radioisótopos cuyas vida media se muestra más adelante en la tabla.

Gran parte del trabajo que se ha realizado en la medición de la composición isotópica del hierro se ha centrado en determinar las variaciones del 60Fe debido a los procesos que acompañan la nucleosíntesis (ej: en estudios de meteoritos) y la formación de minerales. En la última década, sin embargo, los avances en la tecnología de espectrometría de masas han permitido la detección y cuantificación de las variaciones de origen natural en los radios de los isótopos estables de hierro. Mucho de este trabajo ha sido dirigido por las comunidades de geociencia y de ciencia planetaria, aunque las aplicaciones a los sistemas biológicos e industriales están comenzando a surgir.[1]

Masa atómica estándar : 55.845(2) u

Hierro-56[editar]

El isótopos 56Fe es el isótopo con la menor masa por nucleón, 930.412 MeV/c2, aunque no el isótopo con más alta energía de enlace nuclear por nucleón, el cual es el níquel-62.[2] Sin embargo, debido a los detalles de cómo funciona la nucleosíntesis, 56Fe es un objetivo más común de las cadenas de fusión dentro de las estrellas muy masivas y por tanto es más frecuente en el universo, en comparación con otros metales, incluyendo 62Ni, 58Fe y 60Ni, todos los cuales tienen un energía de enlace muy alta.

Hierro-57[editar]

El isótopo 57Fe es ampliamente utilizado en la espectroscopia Mössbauer, debido a la escasa variación natural en la energía de transición nuclear. [3]

Hierro-60[editar]

60 Fe tiene una vida media de 2.6 millones de años,[4] [5] pero hasta el 2009 se pensaba que tenía una vida media de 1,5 millones de años. Decae mediante desintegración beta a cobalto-60. Es posible que la energía liberada por la desintegración de 60Fe haya contribuido, junto con la energía liberada por la desintegración del radioisótopo 26Al, a la refundición y la diferenciación de los asteroides después de que se formaran hace 4,6 millones de años.

Tabla[editar]

símbolo
del nucleido
Z(p) N(n)  
masa isotópica (u)
 
vida media método(s) de
decaimiento[n 1]
isótopo(s)
hijos(s)[n 2]
espín
nuclear
Composición
isótopica
representativa
(fracción molar)
rango de variación
natural
(fracción molar)
energía de excitación
45Fe 26 19 45.01458(24)# 4.9(15) ms
[3.8(+20-8) ms]
p 44Mn 3/2+#
2p 43Cr
46Fe 26 20 46.00081(38)# 9(4) ms
[12(+4-3) ms]
β+ (>99.9%) 46Mn 0+
β+, p (<.1%) 45Cr
47Fe 26 21 46.99289(28)# 21.8(7) ms β+ (>99.9%) 47Mn 7/2-#
β+, p (<.1%) 46Cr
48Fe 26 22 47.98050(8)# 44(7) ms β+ (96.41%) 48Mn 0+
β+, p (3.59%) 47Cr
49Fe 26 23 48.97361(16)# 70(3) ms β+, p (52%) 48Cr (7/2-)
β+ (48%) 49Mn
50Fe 26 24 49.96299(6) 155(11) ms β+ (>99.9%) 50Mn 0+
β+, p (<.1%) 49Cr
51Fe 26 25 50.956820(16) 305(5) ms β+ 51Mn 5/2-
52Fe 26 26 51.948114(7) 8.275(8) h β+ 52Mn 0+
52mFe 6.81(13) MeV 45.9(6) s β+ 52Mn (12+)#
53Fe 26 27 52.9453079(19) 8.51(2) min β+ 53Mn 7/2-
53mFe 3040.4(3) keV 2.526(24) min TI 53Fe 19/2-
54Fe 26 28 53.9396105(7) Aparentemente estable[n 3] 0+ 0.05845(35) 0.05837-0.05861
54mFe 6526.9(6) keV 364(7) ns 10+
55Fe 26 29 54.9382934(7) 2.737(11) a CE 55Mn 3/2-
56Fe[n 4] 26 30 55.9349375(7) Estable 0+ 0.91754(36) 0.91742-0.91760
57Fe 26 31 56.9353940(7) Estable 1/2- 0.02119(10) 0.02116-0.02121
58Fe 26 32 57.9332756(8) Estable 0+ 0.00282(4) 0.00281-0.00282
59Fe 26 33 58.9348755(8) 44.495(9) d β- 59Co 3/2-
60Fe 26 34 59.934072(4) 2.6×106 a β- 60Co 0+
61Fe 26 35 60.936745(21) 5.98(6) min β- 61Co 3/2-,5/2-
61mFe 861(3) keV 250(10) ns 9/2+#
62Fe 26 36 61.936767(16) 68(2) s β- 62Co 0+
63Fe 26 37 62.94037(18) 6.1(6) s β- 63Co (5/2)-
64Fe 26 38 63.9412(3) 2.0(2) s β- 64Co 0+
65Fe 26 39 64.94538(26) 1.3(3) s β- 65Co 1/2-#
65mFe 364(3) keV 430(130) ns (5/2-)
66Fe 26 40 65.94678(32) 440(40) ms β- (>99.9%) 66Co 0+
β-, n (<.1%) 65Co
67Fe 26 41 66.95095(45) 394(9) ms β- (>99.9%) 67Co 1/2-#
β-, n (<.1%) 66Co
67mFe 367(3) keV 64(17) µs (5/2-)
68Fe 26 42 67.95370(75) 187(6) ms β- (>99.9%) 68Co 0+
β-, n 67Co
69Fe 26 43 68.95878(54)# 109(9) ms β- (>99.9%) 69Co 1/2-#
β-, n (<.1%) 68Co
70Fe 26 44 69.96146(64)# 94(17) ms 0+
71Fe 26 45 70.96672(86)# 30# ms
[>300 ns]
7/2+#
72Fe 26 46 71.96962(86)# 10# ms
[>300 ns]
0+
  1. Abreviaciones:
    CE: Captura electrónica
    TI: Transición isomérica
  2. Negrilla para los isótopos estables
  3. Se cree que decae mediante β+ a 54Cr con una vida media de más de 3,1 × 1022 a
  4. Menor masa por nucleón de todos los radionucleidos, producto final de la nucleosíntesis estelar

Referencias[editar]

  1. N. Dauphas, O. Rouxel (2006). Mass spectrometry and natural variations of iron isotopes. 25. Mass Spectrometry Reviews.  pp. 515–550. 
  2. Fewell, M. P.. The atomic nuclide with the highest mean binding energy. American Journal of Physics 63 (7): 653-58. . URL:http://adsabs.harvard.edu/abs/1995AmJPh..63..653F. Accessed: 2011-03-22.
  3. R. Nave. «Mossbauer Effect in Iron-57». HyperPhysics. Georgia State University. Consultado el 13-10-2009.
  4. New Measurement of the 60Fe Half-Life. 103.  pp. 72502. doi:10.1103/PhysRevLett.103.072502. Bibcode2009PhRvL.103g2502R. 
  5. «Eisen mit langem Atem».
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