I 5 isotopi stabili e 30 instabili della gamma di nichel in peso atomico da 48
Ni
a 82
Ni
, e includono:
Nickel-48, scoperto nel 1999, è l’isotopo di nichel più povero di neutroni noto. Con 28 protoni e 20 neutroni 48
Ni
è “doppiamente magico” (come 208
Pb
) e quindi molto più stabile (con un limite inferiore del suo tempo di emivita di .5 µs) di quanto ci si aspetterebbe dalla sua posizione nel grafico dei nuclidi., Ha il più alto rapporto tra protoni e neutroni (eccesso di protoni) di qualsiasi nuclide doppiamente magico conosciuto.
Il nickel-56 viene prodotto in grandi quantità nelle supernove e la forma della curva di luce di queste supernove mostra tempi caratteristici corrispondenti al decadimento del nickel-56 in cobalto-56 e poi in ferro-56.
Il nichel-58 è l’isotopo più abbondante del nichel, che costituisce il 68,077% dell’abbondanza naturale. Le possibili fonti includono la cattura di elettroni da rame – 58 e EC + p da zinco-59.
Nickel-59 è un radionuclide cosmogenico longevo con un’emivita di 76.000 anni., 59
Ni
ha trovato molte applicazioni in geologia isotopica. 59
Ni
è stato usato per datare l’età terrestre dei meteoriti e per determinare l’abbondanza di polvere extraterrestre nel ghiaccio e nei sedimenti.
Nickel-60 è il prodotto figlia del radionuclide estinto 60
Fe
(emivita = 2,6 My). Poiché 60
Fe
aveva un’emivita così lunga, la sua persistenza nei materiali nel sistema solare a concentrazioni abbastanza elevate potrebbe aver generato variazioni osservabili nella composizione isotopica di 60
Ni
., Pertanto, l’abbondanza di 60
Ni
presenti nel materiale extraterrestre può fornire informazioni sull’origine del sistema solare e sulla sua storia antica/storia molto antica. Sfortunatamente, isotopi di nichel sembrano essere stati distribuiti in modo eterogeneo nel sistema solare precoce. Pertanto, finora, nessuna informazione sull’età effettiva è stata raggiunta da 60
Ni
eccessi. 60
Ni
è anche il prodotto finale stabile del decadimento di 60
Zn
, il prodotto del gradino finale della scala alfa. Altre fonti possono anche includere decadimento beta da cobalto-60 e cattura di elettroni da rame-60.,
Il nichel-61 è l’unico isotopo stabile del nichel con spin nucleare (I = 3/2), che lo rende utile per gli studi mediante spettroscopia EPR.
Il nichel-62 ha la più alta energia di legame per nucleone di qualsiasi isotopo per qualsiasi elemento, quando include il guscio di elettroni nel calcolo. Più energia viene rilasciata formando questo isotopo rispetto a qualsiasi altro, anche se la fusione può formare isotopi più pesanti., Ad esempio, due atomi di 40
Ca
possono fondersi per formare 80
Kr
più 4 positroni (più 4 neutrini), liberando 77 keV per nucleone, ma le reazioni che portano alla regione ferro/nichel sono più probabili in quanto rilasciano più energia per barione.
Nickel-63 ha due usi principali: rilevamento di tracce di esplosivi e in alcuni tipi di dispositivi elettronici, come i tubi di scarico del gas utilizzati come limitatori di sovratensione. Un limitatore di sovratensione è un dispositivo che protegge apparecchiature elettroniche sensibili come computer da improvvisi cambiamenti nella corrente elettrica che scorre in loro., Viene anche utilizzato nel rilevatore di cattura elettronica in gascromatografia per la rilevazione principalmente di alogeni. Si propone di essere utilizzato per generatori betavoltaici in miniatura per pacemaker.
Il nichel-64 è un altro isotopo stabile del nichel. Le possibili fonti includono il decadimento beta da cobalto-64 e la cattura di elettroni da rame-64.
Il nichel-78 è uno degli isotopi noti più pesanti dell’elemento. Con 28 protoni e 50 neutroni, il nickel-78 è doppiamente magico, con conseguente maggiore energia di legame nucleare e stabilità nonostante abbia un rapporto neutrone-protone sbilenco. Ha un’emivita di 122 ± 5.,1 millisecondi. Come conseguenza del suo numero di neutroni magici, si ritiene che il nichel-78 abbia un importante coinvolgimento nella nucleosintesi di supernova di elementi più pesanti del ferro. 78Ni, insieme a N = 50 isotoni 79Cu e 80Zn, si pensa che costituiscano un punto di attesa nel processo r, dove un’ulteriore cattura di neutroni è ritardata dal gap di shell e un accumulo di isotopi intorno A A = 80 risultati.