Залізо-55 | |
---|---|
Загальні відомості | |
Назва, символ | Залізо-55,55Fe |
Нейтронів | 29 |
Протонів | 26 |
Властивості ізотопу | |
Період напіврозпаду | 2.737 years |
Продукти розпаду | |
Канал розпаду | Енергія розпаду |
Електронне захоплення | 0.00519 МеВ |
Залізо-55 (55Fe) — радіоактивний ізотоп заліза з ядром, що містить 26 протонів і 29 нейтронів. Він розпадається шляхом захоплення електронів до , і цей процес має період напіврозпаду 2,737 року. Випромінюване рентгенівське випромінювання можна використовувати як джерело рентгенівського випромінювання для різних наукових методів аналізу, таких як рентгенівська дифракція. Залізо-55 також є джерелом оже-електронів, які утворюються під час розпаду.
Розпад
Залізо-55 розпадається шляхом захоплення електронів до марганцю-55 з періодом напіврозпаду 2,737 року. Електрони навколо ядра швидко пристосовуються до зниженого заряду, не залишаючи своєї оболонки, і незабаром після цього вакансія в «K» оболонці, залишена електроном, захопленим ядром, заповнюється електроном з вищої оболонки. Різниця в енергії вивільняється шляхом випромінювання електронів Оже з енергією 5,19 кеВ з імовірністю близько 60 %, рентгенівського випромінювання К-альфа-1 з енергією 5,89875 кеВ і ймовірністю близько 16,2 %, рентгенівського випромінювання К-альфа-2 з енергією 5,88765 кеВ і ймовірністю близько 8,2 %, або рентгенівського випромінювання К-бета з номінальною енергією 6,49045 кеВ і ймовірністю близько 2,85 %. Енергії рентгенівських променів К-альфа-1 і -2 настільки схожі, що їх часто називають моноенергетичним випромінюванням з енергією фотонів 5,9 кеВ. Його ймовірність становить близько 28 %. Решта 12 % припадає на електрони Оже з нижчою енергією та кілька фотонів від інших, незначних переходів.
Використання
K-альфа-рентгенівське випромінювання, випромінюване марганцем-55 після захоплення електронів, використовувалося як лабораторне джерело рентгенівського випромінювання в різних [en]. Перевага випромінюваного рентгенівського випромінювання полягає в тому, що воно є монохроматичним і безперервно виробляється протягом багаторічного періоду. Для цього випромінювання не потрібна електроенергія, що ідеально підходить для портативних рентгенівських інструментів, таких як рентгенівські флуоресцентні інструменти. Місія ESA ExoMars використовувала в 2016 році таке джерело на основі заліза-55 для комбінованого рентгенівського дифракційного / рентгенівського флуоресцентного спектрометра. Марсіанська місія MSL 2011 року використовувала функціонально аналогічний спектрометр, але з традиційним джерелом рентгенівського випромінювання з електричним живленням.
Електрони Оже можуть бути застосовані в [en] для газової хроматографії . Більш широко використовувані джерела з забезпечують отримання електронів від бета-розпаду.
Виявлення
Залізо-55 найбільш ефективно отримують опроміненням заліза нейтронами. Реакція (54 Fe(n,γ) 55 Fe і 56 Fe(n,2n) 55 Fe) двох найпоширеніших ізотопів (заліза-54) і заліза-56 з нейтронами дає залізо-55. Більшість спостережуваного заліза-55 утворюється в цих реакціях опромінення, і воно не є первинним продуктом поділу. В результаті ядерних випробувань в атмосфері в 1950-х роках і до (заборони випробувань) в 1963 році значна кількість заліза-55 була викинута в біосферу. Люди, близькі до полігонів, наприклад інупіати ( ) і жителі Маршаллових островів, накопичили значні кількості радіоактивного заліза. Однак короткий період напіврозпаду та заборона випробувань протягом кількох років зменшили доступну кількість заліза-55 майже до рівнів до ядерного випробування.
Примітки
- Georges, Audi (2003). The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties. Nuclear Physics A. 729 (1): 3—128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. CiteSeerX 10.1.1.692.8504. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- Esam M. A. Hussein (2003). Handbook on radiation probing, gauging, imaging and analysis. Springer. с. 26. ISBN .
- Preuss, Luther E. (1966). Demonstration of X-ray Diffraction by LiF using the Mn Kα X-rays Resulting From 55Fe decay. Applied Physics Letters. 9 (4): 159—161. Bibcode:1966ApPhL...9..159P. doi:10.1063/1.1754691.
- Himmelsbach, B. (1982). Portable X-ray Survey Meters for In Situ Trace element Monitoring of Air Particulates. Toxic Materials in the Atmosphere, Sampling and Analysis. ISBN .
- . ESA. Архів оригіналу за 23 грудня 2009. Процитовано 12 березня 2010.
- The ExoMars instrument suite. ESA. Процитовано 12 березня 2010.
- Marinangeli, L.; Hutchinson, I.; Baliva, A.; Stevoli, A.; Ambrosi, R.; Critani, F.; Delhez, R.; Scandelli, L.; Holland, A.; Nelms, N.; Mars-Xrd Team (March 12–16, 2007). An European XRD/XRF Instrument for the ExoMars Mission. 38th Lunar and Planetary Science Conference. Lunar and Planetary Science Conference. № 1338. League City, Texas. с. 1322. Bibcode:2007LPI....38.1322M.
- , NASA
- D.J. Dwight; E.A. Lorch; J.E. Lovelock (1976). Iron-55 as an auger electron emitter : Novel source for gas chromatography detectors. Journal of Chromatography A. 116 (2): 257—261. doi:10.1016/S0021-9673(00)89896-9.
- Preston, A. (1970). Concentrations of iron-55 in commercial fish species from the North Atlantic. Marine Biology. 6 (4): 345—349. doi:10.1007/BF00353667.
- Palmer, H. E.; Beasley, T. M. (1965). Iron-55 in Humans and Their Foods. Science. 149 (3682): 431—2. Bibcode:1965Sci...149..431P. doi:10.1126/science.149.3682.431. PMID 17809410.
- Beasley, T. M.; Held, E. E.; Conard, R. M.E. (1965). Iron-55 in Rongelap people, fish and soils. Health Physics. 22 (3): 245—50. doi:10.1097/00004032-197203000-00005. PMID 5062744.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет