Изотопы железа

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Изотопы железа — разновидности химического элемента железа, имеющие разное количество нейтронов в ядре.

Природное железо состоит из четырёх стабильных изотопов: 54Fe (изотопная распространённость 5,845 %), 56Fe (91,754 %), 57Fe (2,119 %) и 58Fe (0,282 %). Также известно более 20 нестабильных изотопов железа с массовыми числами от 45 до 72, наиболее устойчивые из которых — 60Fe (период полураспада 2,62 миллиона лет[1]), 55Fe (2,737 года), 59Fe (44,495 суток) и 52Fe (8,275 часа); остальные изотопы имеют период полураспада менее 10 минут[2].

Железо-57[править | править код]

Стабильный изотоп железо-57 применяется в мёссбауэровской спектроскопии[3].

В России получают методом центрифужного разделения изотопов с 1971 года[4].

Железо-59[править | править код]

Радиоактивный изотоп железо-59 испытывает β-распад в стабильный кобальт-59, излучая бета-частицы с максимальными энергиями 0,46 и 0,27 МэВ и гамма-кванты с энергией 1,3 МэВ[5]. Период полураспада 44,5 суток.

В медицине изотоп железо-59 применяется при ранней диагностике онкологических заболеваний молочной железы у женщин[6][7]. В организме здорового человека более половины железа задействовано в гемоглобине. Принцип действия препарата заключается в распространении биологически усвоенного железа с током крови и избирательном накоплении в клетках опухолевой ткани. Уровень накопления изотопа в органах выявляется с помощью гамма-камеры.

В России радиофармпрепарат на основе 59Fe производит обнинский филиал Научно-исследовательского физико-химического института имени Л. Я. Карпова[8].

Таблица изотопов железа[править | править код]

Символ
нуклида
Z (p) N (n) Масса изотопа[9]
(а. е. м.)
Период
полураспада
[2]
(T1/2)
Спин и чётность
ядра[2]
Энергия возбуждения
45Fe 26 19 45,01458 4,9 мс 3/2+
46Fe 26 20 46,00081 9 мс 0+
47Fe 26 21 46,99289 21,8 мс 7/2-
48Fe 26 22 47,98050 44 мс 0+
49Fe 26 23 48,97361 70 мс 7/2-
50Fe 26 24 49,96299 155 мс 0+
51Fe 26 25 50,956820 305 мс 5/2-
52Fe 26 26 51,948114 8,275 ч 0+
52mFe 6,81 МэВ 45,9 с 12+
53Fe 26 27 52,9453079 8,51 мин 7/2-
53mFe 3,040 МэВ 2,526 мин 19/2-
54Fe 26 28 53,9396105 стабилен 0+
54mFe 6,5269 МэВ 364 нс 10+
55Fe 26 29 54,9382934 2,737 лет 3/2-
56Fe 26 30 55,9349375 стабилен 0+
57Fe 26 31 56,9353940 стабилен 1/2-
58Fe 26 32 57,9332756 стабилен 0+
59Fe 26 33 58,9348755 44,495 сут 3/2-
60Fe 26 34 59,934072 2,6 млн лет 0+
61Fe 26 35 60,936745 5,98 мин 3/2-
61mFe 861 кэВ 250 нс 9/2+
62Fe 26 36 61,936767 68 с 0+
63Fe 26 37 62,94037 6,1 с 5/2-
64Fe 26 38 63,9412 2,0 с 0+
65Fe 26 39 64,94538 1,3 с 1/2-
65mFe 364 кэВ 430 нс 5/2-
66Fe 26 40 65,94678 440 мс 0+
67Fe 26 41 66,95095 394 мс 1/2-
67mFe 367 кэВ 64 мкс 5/2-
68Fe 26 42 67,95370 187 мс 0+
69Fe 26 43 68,95878 109 мс 1/2-
70Fe 26 44 69,96146 94 мс 0+
71Fe 26 45 70,96672 30 мс 7/2+
72Fe 26 46 71,96962 10 мс 0+
73Fe 26 47 > 633 нс
74Fe 26 48 > 638 нс

Примечания[править | править код]