نيكل-62

📅 آخر تحديث: ١ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

النيكل -62 هو نظير مستقر للنيكل ، ويحتوي على 28 بروتون و 34 نيوترون .

يمتلك أعلى طاقة ربط لكل نيوكليون من بين جميع النوى المعروفة (8.7945 ميغا إلكترون فولت). [ 2 ] [ 3 ] وكثيراً ما يُذكر أن 56يُعتبر الحديد (Fe) "النواة الأكثر استقرارًا"، ويعود ذلك إلى أن نظير الحديد -56 (Fe-56) يتميز بأقل كتلة لكل نيوكليون، وليس بأقل طاقة ربط لكل نيوكليون، مقارنةً بجميع النوى الأخرى. ويُعزىانخفاض كتلة الحديد-56 لكل نيوكليون إلى احتوائه على 26/56 ≈ 46.43% من البروتونات، بينما يحتوي النيكل -62 (Ni-62) على 28/62 ≈ 45.16% فقط من البروتونات. البروتونات أقل كتلة من النيوترونات، مما يعني أن النسبة الأكبر من البروتونات في الحديد -56 تُقلل من متوسط ​​كتلة النيوكليون دون تغيير طاقة الربط، والتي تُقاس، بحسب التعريف، بالنسبة للمزيج الفعلي من البروتونات والنيوترونات في النواة (على الرغم من أن النيوترونات الحرة غير مستقرة). وبعبارة أخرى، يُمكن القول إن النيكل-62 يمتلك أقل عدد من البروتونات والنيوترونات كتلةً مقارنةً بأي نظير آخر.

ملكيات

تُعزى وفرة النيكل النسبية العالية إلى طاقة الربط العالية لنظائره، مما يجعله ناتجًا نهائيًا للعديد من التفاعلات النووية (بما في ذلك تفاعلات التقاط النيوترونات ) في جميع أنحاء الكون . وعلى الرغم من أن معظم النيكل الموجود في الفضاء (والذي يُحتمل أن ينتج عن انفجارات المستعرات العظمى) هو النيكل-58 (النظير الأكثر شيوعًا) والنيكل-60 (ثاني أكثر النظائر شيوعًا)، بينما تُعد النظائر المستقرة الأخرى ( النيكل-61 ، والنيكل-62، والنيكل-64 ) نادرة جدًا. يشير هذا إلى أن معظم النيكل يُنتج في المستعرات العظمى من خلال عملية التقاط النيوترونات السريعة (r-process) من النيكل-56 مباشرةً بعد انهيار النواة، حيث يتحلل أي نيكل-56 ينجو من انفجار المستعر الأعظم بسرعة إلى كوبالت-56 ثم إلى حديد-56 مستقر.

العلاقة بالحديد-56

أما النوى الأكثر ترابطًا بعد النوى الأخرى فهي نوى الحديد 58 والحديد 56 ، حيث تبلغ طاقة الربط لكل نيوكليون 8.7922  ميغا إلكترون فولت و8.7903  ميغا إلكترون فولت على التوالي. [ 4 ]

كما ذُكر سابقًا، يمتلك نظير الحديد -56 أقل كتلة لكل نيوكليون بين جميع النوى، حيث تبلغ 930.412  ميغا إلكترون فولت/ثانية² ، يليه النيكل -62 بكتلة 930.417  ميغا إلكترون فولت/ ثانية² ، ثم النيكل -60 بكتلة 930.420  ميغا إلكترون فولت/ثانية² . ولا يتعارض هذا مع قيم طاقة الربط، لأن النيكل -62 يحتوي على نسبة أكبر من النيوترونات، وهي أثقل من البروتونات.

ربما نشأ الاعتقاد الخاطئ بأن طاقة الربط النووي لنظير الحديد -56 أعلى من الفيزياء الفلكية. [ 5 ] أثناء عملية التخليق النووي في النجوم، يؤدي التنافس بين التفكك الضوئي والتقاط جسيمات ألفا إلى إنتاج كمية أكبر من النيكل -56 مقارنةً بالنيكل -62 ( يُنتج الحديد -56 لاحقًا في غلاف قذف النجم مع تحلل النيكل -56 ). يُعد النيكل -56 الناتج النهائي الطبيعي لاحتراق السيليكون في نهاية عمر المستعر الأعظم، وهو نتاج 14 عملية التقاط جسيمات ألفا في عملية ألفا التي تُكوّن عناصر أثقل على مراحل من 4 نيوكليونات، انطلاقًا من الكربون. تنتهي عملية ألفا هذه في المستعرات العظمى المحترقة هنا لأن إنتاج الزنك-60 ، الذي يُفترض أن يكون الخطوة التالية بعد إضافة جسيم ألفا آخر ، غير مُفضل.

ومع ذلك، فإن اندماج 28 ذرة من النيكل-62 في 31 ذرة من الحديد-56 يطلق 5.7 كيلو إلكترون فولت لكل نيوكليون؛ ومن ثم فإن مستقبل الكون المتوسع بدون تحلل البروتون يتضمن نجوم الحديد بدلاً من "نجوم النيكل".

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ وانغ، مينغ؛ هوانغ، دبليو جيه؛ كونديڤ، إف جي؛ أودي، جي؛ نعيمي، إس. (2021). "تقييم الكتلة الذرية AME 2020 (الجزء الثاني). الجداول والرسوم البيانية والمراجع*". الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
  2. ↑ "أكثر النوى ارتباطًا" . hyperphysics.phy-astr.gsu.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أكتوبر 2019 .
  3. ↑ سري هارشا، إن آر (2018). "النوى المترابطة بإحكام في نموذج القطرة السائلة". المجلة الأوروبية للفيزياء . 39 (3): 035802. arXiv : 1709.01386 . Bibcode : 2018EJPh...39c5802S . doi : 10.1088/1361-6404/aaa345 . S2CID 250846252 . 
  4. ↑ جدول الكتل الذرية على شبكة الإنترنت العالمية. مؤرشف بتاريخ 24-11-2010 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) . جي. أودي، إيه إتش وابسترا، وسي. ثيبو (2003). الفيزياء النووية أ ، 729، ص 337.
  5. ↑ فيويل، إم بي (1995). "النظير الذري ذو أعلى متوسط ​​طاقة ربط". المجلة الأمريكية للفيزياء . 63 (7): 653-658 . Bibcode : 1995AmJPh..63..653F . doi : 10.1119/1.17828 .