Die 5 stabilen und 30 instabilen Isotope von Nickel liegen im Atomgewicht von 48
Ni
bis 82
Ni
und umfassen:
Nickel-48, das 1999 entdeckt wurde, ist das am meisten neutronenarme Nickelisotop, das bekannt ist. Mit 28 Protonen und 20 Neutronen ist 48
Ni
„doppelt magisch“ (wie 208
Pb
) und damit wesentlich stabiler (mit einer unteren Grenze seiner Halbwertszeit von .5 µs) als von seiner Position im Diagramm der Nuklide zu erwarten wäre., Es hat das höchste Verhältnis von Protonen zu Neutronen (Protonenüberschuss) eines bekannten doppelt magnetischen Nuklids.
Nickel-56 wird in großen Mengen in Supernovas hergestellt und die Form der Lichtkurve dieser Supernovas zeigt charakteristische Zeitskalen an, die dem Zerfall von Nickel-56 zu Kobalt-56 und dann zu Eisen-56 entsprechen.
Nickel-58 ist das am häufigsten vorkommende Isotop von Nickel und macht 68.077% des natürlichen Überflusses aus. Mögliche Quellen sind Elektronenfang aus Kupfer-58 und EC + p aus Zink-59.
Nickel-59 ist ein langlebiges kosmogenes Radionuklid mit einer Halbwertszeit von 76.000 Jahren., 59
Ni
hat viele Anwendungen in der Isotopengeologie gefunden. 59
Ni
wurde verwendet, um das terrestrische Zeitalter von Meteoriten zu datieren und die Häufigkeit von außerirdischem Staub in Eis und Sediment zu bestimmen.
Nickel-60 ist das Tochterprodukt des ausgestorbenen Radionuklids 60
Fe
(Halbwertszeit = 2,6 My). Da 60
Fe
eine so lange Halbwertszeit hatte, kann seine Persistenz in Materialien im Sonnensystem bei ausreichend hohen Konzentrationen zu beobachtbaren Schwankungen in der Isotopenzusammensetzung von 60
Ni
geführt haben., Daher kann die Fülle von 60
Ni
, die in außerirdischem Material vorhanden ist, einen Einblick in den Ursprung des Sonnensystems und seine frühe Geschichte/sehr frühe Geschichte geben. Leider scheinen Nickelisotope im frühen Sonnensystem heterogen verteilt gewesen zu sein. Daher wurden bisher keine tatsächlichen Altersinformationen von 60
Ni
– Exzessen erreicht. 60
Ni
ist auch das stabile Endprodukt des Zerfalls von 60
Zn
, dem Produkt der letzten Sprosse der Alpha-Leiter. Andere Quellen können auch Beta-Zerfall von Kobalt-60 und Elektronenfang von Kupfer-60 umfassen.,
Nickel-61 ist das einzige stabile Isotop von Nickel mit einem Kernspin (I = 3/2), was es für Untersuchungen durch EPR-Spektroskopie nützlich macht.
Nickel-62 hat die höchste Bindungsenergie pro Nukleon eines Isotops für jedes Element, wenn die Elektronenhülle in die Berechnung einbezogen wird. Es wird mehr Energie freigesetzt, die dieses Isotop bildet als jedes andere, obwohl die Fusion schwerere Isotope bilden kann., Zum Beispiel können zwei 40
Ca
– Atome zu 80
Kr
plus 4 Positronen (plus 4 Neutrinos) verschmelzen und 77 keV pro Nukleon freisetzen, aber Reaktionen, die zur Eisen/Nickel-Region führen, sind wahrscheinlicher, da sie mehr Energie pro Baryon freisetzen.
Nickel-63 hat zwei Hauptanwendungen: Erkennung von Sprengstoffspuren und in bestimmten Arten von elektronischen Geräten, wie Gasentladungsrohren, die als Überspannungsschutz verwendet werden. Ein Überspannungsschutz ist ein Gerät, das empfindliche elektronische Geräte wie Computer vor plötzlichen Änderungen des in sie fließenden elektrischen Stroms schützt., Es wird auch im Elektronenfangdetektor in der Gaschromatographie zum Nachweis hauptsächlich von Halogenen verwendet. Es wird vorgeschlagen, für Miniatur-Betavoltaic-Generatoren für Herzschrittmacher verwendet zu werden.
Nickel-64 ist ein weiteres stabiles Isotop von nickel. Mögliche Quellen sind Beta-Zerfall von Cobalt-64 und Elektronenfang von Kupfer-64.
Nickel-78 ist eines der schwersten bekannten Isotope des Elements. Mit 28 Protonen und 50 Neutronen ist Nickel-78 doppelt so hoch, was zu einer viel größeren Kernbindungsenergie und Stabilität führt, obwohl es ein schiefes Neutron-Protonen-Verhältnis hat. Es hat eine Halbwertszeit von 122 ± 5.,1 Millisekunden. Als Folge seiner magischen Neutronenzahl wird angenommen, dass Nickel-78 eine wichtige Beteiligung an der Supernova-Nukleosynthese von Elementen hat, die schwerer als Eisen sind. Es wird angenommen, dass 78Ni zusammen mit den N = 50 Isotonen 79Cu und 80Zn einen Wartepunkt im r-Prozess darstellt, bei dem der weitere Neutroneneinfang durch den Schalenspalt und eine Ansammlung von Isotopen um A = 80 verzögert wird.