Никель-62 — изотоп никеля , имеющий 28 протонов и 34 нейтрона .
Это стабильный изотоп с самой высокой энергией связи на нуклон среди всех известных нуклидов (8,7945 МэВ). [1] [2] Часто утверждают, что 56 Fe является «наиболее стабильным ядром», но только потому, что 56 Fe имеет самую низкую массу на нуклон (не энергию связи на нуклон) из всех нуклидов. Меньшая масса нуклона 56 Fe возможна, поскольку 56 Fe имеет 26/56 ≈ 46,43% протонов, а 62 Ni имеет только 28/62 ≈ 45,16% протонов. Протоны менее массивны, чем нейтроны, а это означает, что большая доля протонов в 56 Fe снижает его среднее отношение массы к нуклону таким образом, что это не влияет на его энергию связи.
Высокая энергия связи изотопов никеля в целом делает никель «конечным продуктом» многих ядерных реакций (включая реакции захвата нейтронов ) во Вселенной и объясняет высокое относительное содержание никеля, хотя большая часть никеля в космосе (и, таким образом, производится сверхновыми) взрывы) — это никель-58 (наиболее распространенный изотоп) и никель-60 (второй по распространенности), при этом другие стабильные изотопы ( никель-61 , никель-62 и никель-64 ) встречаются довольно редко. Это говорит о том, что большая часть никеля производится в сверхновых в r-процессе захвата нейтронов из никеля-56 сразу после коллапса ядра, при этом любой никель-56, уцелевший от взрыва сверхновой, быстро распадается на кобальт-56 , а затем на стабильное железо-56. .
Вторым и третьим наиболее прочно связанными ядрами являются ядра 58 Fe и 56 Fe с энергиями связи на нуклон 8,7922 МэВ и 8,7903 МэВ соответственно. [3]
Как отмечалось выше, изотоп 56 Fe имеет наименьшую массу на нуклон среди всех нуклидов, 930,412 МэВ/с 2 , за ним следуют 62 Ni с 930,417 МэВ/с 2 и 60 Ni с 930,420 МэВ/с 2 . Как уже отмечалось, это не противоречит числам связывания, поскольку в 62 Ni больше нейтронов, которые более массивны, чем протоны.
Если рассматривать только ядра, не включая электроны, то 56 Fe снова показывает наименьшую массу на нуклон (930,175 МэВ/с 2 ), за ним следуют 60 Ni (930,181 МэВ/с 2 ) и 62 Ni (930,187 МэВ/с 2 ). 2 ).
Заблуждение о более высокой энергии ядерной связи 56 Fe, вероятно, возникло из астрофизики. [4] Во время нуклеосинтеза в звездах конкуренция между фотораспадом и альфа-захватом приводит к образованию большего количества 56 Ni , чем 62 Ni ( 56 Fe образуется позже в выбросной оболочке звезды по мере распада 56 Ni). 56 Ni является естественным конечным продуктом сгорания кремния в конце жизни сверхновой и продуктом 14 альфа-захватов в альфа-процессе , который создает более массивные элементы с шагом в 4 нуклона из углерода. На этом альфа-процесс горения сверхновых заканчивается из-за более высокой энергии цинка-60 , который будет произведен на следующем этапе после добавления еще одного « альфа » (или, точнее, ядра гелия).
Тем не менее, 28 атомов никеля-62, сливаясь с 31 атомом железа-56, высвобождают0,011 ед . энергии; следовательно, будущее расширяющейся Вселенной без распада протона включает железные звезды , а не «никелевые звезды».