Les 5 isotopes stables et les 30 isotopes instables du nickel varient en poids atomique de 48
Ni
à 82
Ni
, et comprennent:
Le Nickel-48, découvert en 1999, est l’isotope de nickel le plus pauvre en neutrons connu. Avec 28 protons et 20 neutrons 48
Ni
est « doublement magique » (comme 208
Pb
) et donc beaucoup plus stable (avec une limite inférieure de sa demi-vie-temps de .5 µs) que ce qui serait attendu de sa position dans la carte des nucléides., Il a le rapport le plus élevé de protons aux neutrons (excès de protons) de tout nucléide doublement magique connu.
Le Nickel-56 est produit en grande quantité dans les supernovas et la forme de la courbe de lumière de ces supernovas affiche des échelles de temps caractéristiques correspondant à la désintégration du nickel-56 en cobalt-56 puis en fer-56.
Le Nickel-58 est l’isotope le plus abondant du nickel, constituant 68,077% de l’abondance naturelle. Les sources possibles comprennent la capture d’électrons à partir de cuivre – 58 et EC + p à partir de zinc-59.
Le Nickel-59 est un radionucléide cosmogénique à longue durée de vie avec une demi-vie de 76 000 ans., 59
Ni
a trouvé de nombreuses applications en géologie isotopique. 59
Ni
a été utilisé pour dater l’âge terrestre des météorites et pour déterminer l’abondance de poussière extraterrestre dans la glace et les sédiments.
Le Nickel-60 est le produit-fille du radionucléide éteint 60
Fe
(demi-vie = 2,6 ma). Parce que 60
Fe
avait une demi-vie si longue, sa persistance dans les matériaux du système solaire à des concentrations suffisamment élevées peut avoir généré des variations observables dans la composition isotopique de 60
Ni
., Par conséquent, l’abondance de 60
Ni
présents dans le matériel extraterrestre peut fournir un aperçu de l’origine du système solaire et de son histoire ancienne/très ancienne. Malheureusement, les isotopes du nickel semblent avoir été répartis de manière hétérogène dans le système solaire primitif. Par conséquent, jusqu’à présent, aucune information sur l’âge réel n’a été atteinte à partir de 60
ni
excès. 60
Ni
est également le produit final stable de la désintégration de 60
Zn
, Le produit de l’échelon final de l’échelle alpha. D’autres sources peuvent également inclure la désintégration bêta du cobalt-60 et la capture électronique du cuivre-60.,
Le Nickel-61 est le seul isotope stable du nickel avec un spin nucléaire (I = 3/2), ce qui le rend utile pour les études par spectroscopie EPR.
Le Nickel-62 a l’énergie de liaison la plus élevée par nucléon de n’importe quel isotope pour n’importe quel élément, en incluant la coquille d’électron dans le calcul. Plus d’énergie est libérée en formant cet isotope que tout autre, bien que la fusion puisse former des isotopes plus lourds., Par exemple, deux atomes de 40
Ca
peuvent fusionner pour former 80
Kr
plus 4 positrons (plus 4 neutrinos), libérant 77 keV par nucléon, mais les réactions conduisant à la région fer/nickel sont plus probables car elles libèrent plus d’énergie par baryon.
Le Nickel-63 a deux utilisations principales: la détection des traces d’explosifs, et dans certains types d’appareils électroniques, tels que les tubes à décharge utilisés comme protecteurs de surtension. Un parasurtenseur est un dispositif qui protège les équipements électroniques sensibles tels que les ordinateurs contre les changements soudains du courant électrique qui y pénètre., Il est également utilisé dans le détecteur de capture électronique en chromatographie en phase gazeuse pour la détection principalement des halogènes. Il est proposé d’être utilisé pour les générateurs bétavoltaïques miniatures pour stimulateurs cardiaques.
Le Nickel-64 est un autre isotope stable du nickel. Les sources possibles comprennent la désintégration bêta du cobalt-64 et la capture électronique du cuivre-64.
Le Nickel-78 est l’un des isotopes connus les plus lourds de l’élément. Avec 28 protons et 50 neutrons, le nickel-78 est doublement magique, ce qui entraîne une énergie de liaison nucléaire et une stabilité beaucoup plus grandes malgré un rapport neutron-proton déséquilibré. Il a une demi-vie de 122 ± 5.,1 millisecondes. En raison de son nombre de neutrons magiques, le nickel-78 est censé avoir une implication importante dans la nucléosynthèse de supernova d’éléments plus lourds que le fer. 78Ni, avec n = 50 isotones 79Cu et 80Zn, sont considérés comme un point d’attente dans le processus r, où la capture de neutrons est retardée par l’écart de la coquille et une accumulation d’isotopes autour de A = 80 résultats.