Ferro-55 - Iron-55
| Em geral | |
|---|---|
| Símbolo | 55 Fe |
| Nomes | ferro-55, Fe-55 |
| Prótons | 26 |
| Nêutrons | 29 |
| Dados de nuclídeo | |
| Meia vida | 2.737 anos |
| Produtos decadentes | 55 Mn |
| Modos de deterioração | |
| Modo de decaimento | Energia de decaimento ( MeV ) |
| Captura de elétrons | 0,00519 |
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Isótopos de ferro Tabela completa de nuclídeos | |
Ferro-55 ( 55 Fe) é um isótopo radioativo de ferro com um núcleo contendo 26 prótons e 29 nêutrons . Ele decai por captura de elétrons em manganês-55 e este processo tem meia-vida de 2.737 anos. Os raios-X emitidos podem ser usados como uma fonte de raios-X para vários métodos de análise científica, como difração de raios-X . Ferro-55 também é uma fonte de elétrons Auger , que são produzidos durante o decaimento.
Decair
O Ferro-55 decai por captura de elétrons em manganês-55 com meia-vida de 2.737 anos. Os elétrons ao redor do núcleo se ajustam rapidamente à carga reduzida sem deixar sua camada e, logo em seguida, a vaga na camada "K" deixada pelo elétron capturado pelo núcleo é preenchida por um elétron de uma camada superior. A diferença de energia é liberada pela emissão de elétrons Auger de 5,19 keV, com uma probabilidade de cerca de 60%, raios-X K-alfa -1 com energia de 5,89875 keV e uma probabilidade de cerca de 16,2%, raios-X K-alfa -2 com energia de 5,88765 keV e uma probabilidade de cerca de 8,2%, ou raios-X K-beta com energia nominal de 6,49045 keV e uma probabilidade de cerca de 2,85%. As energias dos raios-X K-alfa-1 e -2 são tão semelhantes que muitas vezes são especificadas como radiação monoenergética com energia de fóton de 5,9 keV. Sua probabilidade é de cerca de 28%. Os 12% restantes são representados por elétrons Auger de baixa energia e alguns fótons de outras transições menores.
Usar
Os raios-X K-alfa emitidos pelo manganês-55 após a captura de elétrons têm sido usados como fonte laboratorial de raios-X em várias técnicas de espalhamento de raios-X . As vantagens dos raios X emitidos são que eles são monocromáticos e são produzidos continuamente por um período de anos. Nenhuma energia elétrica é necessária para essa emissão, que é ideal para instrumentos portáteis de raios-X, como instrumentos de fluorescência de raios-X . A missão ExoMars da ESA utilizou, em 2016, uma fonte de ferro-55 para o seu espectrómetro combinado de difração de raios-X / fluorescência de raios-X . A missão Marte 2011 MSL usou um espectrômetro funcionalmente semelhante, mas com uma fonte de raios-X elétrica tradicional.
Os elétrons Auger podem ser aplicados em detectores de captura de elétrons para cromatografia gasosa . As fontes de níquel-63 mais amplamente utilizadas fornecem elétrons do decaimento beta.
Ocorrência
O Ferro-55 é mais eficazmente produzido pela irradiação de ferro com nêutrons . A reação ( 54 Fe (n, γ) 55 Fe e 56 Fe (n, 2n) 55 Fe) dos dois isótopos mais abundantes ferro-54 e ferro-56 com nêutrons produz ferro-55. A maior parte do ferro-56 observado é produzida nessas reações de irradiação e não é um produto primário da fissão. Como resultado de testes nucleares atmosféricos na década de 1950, e até a proibição dos testes em 1963, quantidades consideráveis de ferro-55 foram liberadas na biosfera . Pessoas próximas às áreas de teste, por exemplo Iñupiat ( nativos do Alasca ) e habitantes das Ilhas Marshall , acumularam quantidades significativas de ferro radioativo. No entanto, a meia-vida curta e a proibição dos testes diminuíram, em vários anos, a quantidade disponível de ferro-55 quase aos níveis pré-testes nucleares.