Железо-56 ( 56Fe ) является наиболее распространенным изотопом железа . Около 91,754% всего железа составляет железо-56.
Из всех нуклидов железо-56 имеет самую низкую массу на нуклон . С энергией связи 8,8 МэВ на нуклон железо-56 является одним из наиболее прочно связанных ядер. [1]
Высокая энергия ядерной связи для 56 Fe представляет собой точку, в которой дальнейшие ядерные реакции становятся энергетически невыгодными. Из-за этого он является одним из самых тяжелых элементов, образующихся в реакциях звездного нуклеосинтеза в массивных звездах. Эти реакции объединяют более легкие элементы, такие как магний, кремний и сера, с образованием более тяжелых элементов. Среди образующихся более тяжелых элементов находится 56 Ni , который впоследствии распадается на 56 Co , а затем на 56 Fe.
Никель-62 , относительно редкий изотоп никеля, имеет более высокую энергию ядерной связи на нуклон; это согласуется с более высокой массой на нуклон, поскольку никель-62 имеет большую долю нейтронов , которые немного массивнее протонов . ( Подробнее см. статью о никеле-62 ). Легкие элементы, подвергающиеся ядерному синтезу , и тяжелые элементы, подвергающиеся ядерному делению, выделяют энергию, поскольку их нуклоны связываются более прочно, поэтому можно ожидать, что 62 Ni будет распространенным. Однако во время звездного нуклеосинтеза конкуренция между фотораспадом и альфа-захватом приводит к тому , что образуется больше 56 Ni , чем 62 Ni ( 56 Fe образуется позже в оболочке выброса звезды по мере распада 56 Ni).
Хотя никель-62 имеет более высокую энергию связи на нуклон, превращение 28 атомов никеля-62 в 31 атом железа-56 высвобождает0,011 Да энергии. По мере старения Вселенной материя будет медленно преобразовываться во все более тесно связанные ядра, приближаясь к 56 Fe, что в конечном итоге приведет к образованию железных звезд в течение ≈ 10 1500 лет, предполагая расширяющуюся Вселенную без распада протонов . [2]