Isotop besi: Perbedaan antara revisi

Revisi terkini sejak 28 Agustus 2026 03.57

Besi (₂₆Fe) yang terbentuk secara alami terdiri dari empat isotop stabil: ⁵⁴Fe sebesar 5,845% (kemungkinan bersifat radioaktif dengan waktu paruh lebih dari tahun),^[1] ⁵⁶Fe sebesar 91,754%, ⁵⁷Fe sebesar 2,119%, dan ⁵⁸Fe sebesar 0,286%. Ada 24 isotop radioaktif yang diketahui dengan waktu paruhnya tercantum di bawah ini, yang paling stabil adalah ⁶⁰Fe (waktu paruh 2,6 juta tahun) dan ⁵⁵Fe (waktu paruh 2,7 tahun).

Sebagian besar pekerjaan masa lalu pada pengukuran komposisi isotop Fe berpusat pada penentuan variasi ⁶⁰Fe karena proses yang menyertai nukleosintesis (yaitu, studi mengenai meteorit) dan pembentukan bijih. Namun dalam dekade terakhir, kemajuan teknologi spektrometri massa telah memungkinkan deteksi dan kuantifikasi dalam hitungan menit, variasi alami dalam rasio isotop stabil besi. Banyak dari pekerjaan ini telah didorong oleh komunitas ilmu kebumian dan keplanetan, meskipun aplikasi untuk sistem biologis dan industri mulai muncul.^[2]

Daftar isotop

|- | rowspan=2|⁴⁵Fe | rowspan=2 style="text-align:right" | 26 | rowspan=2 style="text-align:right" | 19 | rowspan=2|45,01458(24)# | rowspan=2|1,89(49) mdtk | β⁺ (30%) | ⁴⁵Mn | rowspan=2|3/2+# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | 2p (70%) | ⁴³Cr |- | rowspan=2|⁴⁶Fe | rowspan=2 style="text-align:right" | 26 | rowspan=2 style="text-align:right" | 20 | rowspan=2|46,00081(38)# | rowspan=2|9(4) mdtk
[12(+4-3) mdtk] | β⁺ (>99,9%) | ⁴⁶Mn | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺, p (<0,1%) | ⁴⁵Cr |- | rowspan=2|⁴⁷Fe | rowspan=2 style="text-align:right" | 26 | rowspan=2 style="text-align:right" | 21 | rowspan=2|46,99289(28)# | rowspan=2|21,8(7) mdtk | β⁺ (>99,9%) | ⁴⁷Mn | rowspan=2|7/2−# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺, p (<0,1%) | ⁴⁶Cr |- | rowspan=2|⁴⁸Fe | rowspan=2 style="text-align:right" | 26 | rowspan=2 style="text-align:right" | 22 | rowspan=2|47,98050(8)# | rowspan=2|44(7) mdtk | β⁺ (96,41%) | ⁴⁸Mn | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺, p (3,59%) | ⁴⁷Cr |- | rowspan=2|⁴⁹Fe | rowspan=2 style="text-align:right" | 26 | rowspan=2 style="text-align:right" | 23 | rowspan=2|48,97361(16)# | rowspan=2|70(3) mdtk | β⁺, p (52%) | ⁴⁸Cr | rowspan=2|(7/2−) | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺ (48%) | ⁴⁹Mn |- | rowspan=2|⁵⁰Fe | rowspan=2 style="text-align:right" | 26 | rowspan=2 style="text-align:right" | 24 | rowspan=2|49,96299(6) | rowspan=2|155(11) mdtk | β⁺ (>99,9%) | ⁵⁰Mn | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁺, p (<0,1%) | ⁴⁹Cr |- | ⁵¹Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 25 | 50,956820(16) | 305(5) mdtk | β⁺ | ⁵¹Mn | 5/2− | | |- | ⁵²Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 26 | 51,948114(7) | 8,275(8) jam | β⁺ | ^52mMn | 0+ | | |- | style="text-indent:1em" | ^52mFe | colspan="3" style="text-indent:2em" | 6,81(13) MeV | 45,9(6) dtk | β⁺ | ⁵²Mn | (12+)# | | |- | ⁵³Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 27 | 52,9453079(19) | 8,51(2) mnt | β⁺ | ⁵³Mn | 7/2− | | |- | style="text-indent:1em" | ^53mFe | colspan="3" style="text-indent:2em" | 3040,4(3) keV | 2,526(24) mnt | IT | ⁵³Fe | 19/2− | | |- | ⁵⁴Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 28 | 53,9396090(5) | colspan=3 align=center|Stabil Secara Pengamatan | 0+ | 0,05845(35) | 0,05837–0,05861 |- | style="text-indent:1em" | ^54mFe | colspan="3" style="text-indent:2em" | 6526,9(6) keV | 364(7) ndtk | | | 10+ | | |- | ⁵⁵Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 29 | 54,9382934(7) | 2,737(11) thn | EC | ⁵⁵Mn | 3/2− | | |- | ⁵⁶Fe^[3] | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 30 | 55,9349363(5) | colspan=3 align=center|Stabil | 0+ | 0,91754(36) | 0,91742–0,91760 |- | ⁵⁷Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 31 | 56,9353928(5) | colspan=3 align=center|Stabil | 1/2− | 0,02119(10) | 0,02116–0,02121 |- | ⁵⁸Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 32 | 57,9332744(5) | colspan=3 align=center|Stabil | 0+ | 0,00282(4) | 0,00281–0,00282 |- | ⁵⁹Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 33 | 58,9348755(8) | 44,495(9) hri | β⁻ | ⁵⁹Co | 3/2− | | |- | ⁶⁰Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 34 | 59,934072(4) | 2,6 thn | β⁻ | ⁶⁰Co | 0+ | renik | |- | ⁶¹Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 35 | 60,936745(21) | 5,98(6) mnt | β⁻ | ⁶¹Co | 3/2−,5/2− | | |- | style="text-indent:1em" | ^61mFe | colspan="3" style="text-indent:2em" | 861(3) keV | 250(10) ndtk | | | 9/2+# | | |- | ⁶²Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 36 | 61,936767(16) | 68(2) dtk | β⁻ | ⁶²Co | 0+ | | |- | ⁶³Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 37 | 62,94037(18) | 6,1(6) dtk | β⁻ | ⁶³Co | (5/2)− | | |- | ⁶⁴Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 38 | 63,9412(3) | 2,0(2) dtk | β⁻ | ⁶⁴Co | 0+ | | |- | ⁶⁵Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 39 | 64,94538(26) | 1,3(3) dtk | β⁻ | ⁶⁵Co | 1/2−# | | |- | style="text-indent:1em" | ^65mFe | colspan="3" style="text-indent:2em" | 364(3) keV | 430(130) ndtk | | | (5/2−) | | |- | rowspan=2|⁶⁶Fe | rowspan=2 style="text-align:right" | 26 | rowspan=2 style="text-align:right" | 40 | rowspan=2|65,94678(32) | rowspan=2|440(40) mdtk | β⁻ (>99,9%) | ⁶⁶Co | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁻, n (<0,1%) | ⁶⁵Co |- | rowspan=2|⁶⁷Fe | rowspan=2 style="text-align:right" | 26 | rowspan=2 style="text-align:right" | 41 | rowspan=2|66,95095(45) | rowspan=2|394(9) mdtk | β⁻ (>99,9%) | ⁶⁷Co | rowspan=2|1/2−# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁻, n (<0,1%) | ⁶⁶Co |- | style="text-indent:1em" | ^67mFe | colspan="3" style="text-indent:2em" | 367(3) keV | 64(17) µdtk | | | (5/2−) | | |- | rowspan=2|⁶⁸Fe | rowspan=2 style="text-align:right" | 26 | rowspan=2 style="text-align:right" | 42 | rowspan=2|67,95370(75) | rowspan=2|187(6) mdtk | β⁻ (>99,9%) | ⁶⁸Co | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁻, n | ⁶⁷Co |- | rowspan=2|⁶⁹Fe | rowspan=2 style="text-align:right" | 26 | rowspan=2 style="text-align:right" | 43 | rowspan=2|68,95878(54)# | rowspan=2|109(9) mdtk | β⁻ (>99,9%) | ⁶⁹Co | rowspan=2|1/2−# | rowspan=2| | rowspan=2| |- | β⁻, n (<0,1%) | ⁶⁸Co |- | ⁷⁰Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 44 | 69,96146(64)# | 94(17) mdtk | | | 0+ | | |- | ⁷¹Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 45 | 70,96672(86)# | 30# mdtk
[>300 ndtk] | | | 7/2+# | | |- | ⁷²Fe | style="text-align:right" | 26 | style="text-align:right" | 46 | 71,96962(86)# | 10# mdtk
[>300 ndtk] | | | 0+ | |

Massa atom nuklida stabil (⁵⁴Fe, ⁵⁶Fe, ⁵⁷Fe, dan ⁵⁸Fe) diberikan oleh evaluasi massa atom AME2012. Satu kesalahan standar deviasi diberikan dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.^[4]

Besi-54

Besi-54 terlihat stabil secara pengamatan, tetapi secara teoretis dapat meluruh menjadi ⁵⁴Cr, dengan waktu paruh lebih dari tahun melalui penangkapan elektron ganda (εε).^[5]

Besi-56

Besi-56 adalah isotop dengan massa per nukleon terendah, yaitu 930,412 MeV/c², meskipun bukan merupakan isotop dengan energi pengikatan inti per nukleon tertinggi, yaitu ⁶²Ni.^[6] Namun, karena rincian cara nukleosintesis bekerja, ⁵⁶Fe adalah titik akhir yang lebih umum dari rantai fusi di dalam bintang yang sangat masif dan karena itu lebih umum di alam semesta, dibandingkan dengan logam lain, termasuk ⁶²Ni, ⁵⁸Fe dan ⁶⁰Ni, yang semuanya memiliki energi pengikatan yang sangat tinggi.

Besi-57

Besi-57 banyak digunakan dalam spektroskopi Mössbauer dan spektroskopi getaran resonansi inti yang terkait karena variasi energi alami yang rendah dari transisi nuklir sebesar 14,4 keV.^[7] Transisi itu terkenal karena digunakan untuk membuat pengukuran definitif pertama mengenai pergeseran merah gravitasional dalam eksperimen Pound-Rebka di tahun 1960.^[8]

Besi-60

Besi-60 adalah sebuah isotop besi dengan waktu paruh 2,6 juta tahun,^[9]^[10] tetapi diperkirakan sampai tahun 2009 memiliki waktu paruh 1,5 juta tahun. Ia mengalami peluruhan beta menjadi ⁶⁰Co, yang kemudian meluruh dengan waktu paruh sekitar 5 tahun menjadi ⁶⁰Ni yang stabil. Jejak ⁶⁰Fe telah ditemukan dalam beberapa sampel bulan.

Dalam fase meteorit Semarkona dan Chervony Kut, korelasi antara konsentrasi ⁶⁰Ni, isotop cucu dari ⁶⁰Fe, dan kelimpahan isotop besi yang stabil dapat ditemukan, yang merupakan bukti keberadaan ⁶⁰Fe pada saat pembentukan sistem Tata Surya. Kemungkinan energi yang dilepaskan oleh peluruhan ⁶⁰Fe turut berkontribusi, bersama dengan energi yang dilepaskan oleh peluruhan radionuklida ²⁶Al, pada peleburan kembali dan diferensiasi asteroid setelah pembentukannya 4,6 miliar tahun yang lalu. Kelimpahan ⁶⁰Ni yang ada dalam materi luar angkasa juga dapat memberikan wawasan lebih lanjut tentang asal-usul Tata Surya dan sejarah awalnya.

⁶⁰Fe yang ditemukan dalam fosil bakteri di sedimen dasar laut menunjukkan adanya supernova di sekitar Tata Surya sekitar 2 juta tahun yang lalu.^[11]^[12] ⁶⁰Fe juga ditemukan dalam sedimen dari 8 juta tahun yang lalu.^[13]

Pada tahun 2019, para peneliti menemukan ⁶⁰Fe antarbintang di Antarktika, yang mereka hubungkan dengan Awan Antarbintang Lokal.^[14]

Bacaan lebih lanjut

Referensi

↑ I. Bikit. New results on the double β decay of iron. Physical Review C. 1998. Vol. 58 (4). hlm. 2566–2567. doi:10.1103/PhysRevC.58.2566.
↑ N. Dauphas. Mass spectrometry and natural variations of iron isotopes. Mass Spectrometry Reviews. 2006. Vol. 25 (4). hlm. 515–550. doi:10.1002/mas.20078.
↑ Massa per nukleon terendah dari semua nuklida; Produk akhir nukleosintesis bintang
↑ M. Wang. The Ame2012 atomic mass evaluation. Chinese Physics C. 2012. Vol. 36 (12). hlm. 1603–2014. doi:10.1088/1674-1137/36/12/003.
↑ I. Bikit. New results on the double β decay of iron. Physical Review C. 1998. Vol. 58 (4). hlm. 2566–2567. doi:10.1103/PhysRevC.58.2566.
↑ M. P. Fewell. The atomic nuclide with the highest mean binding energy. American Journal of Physics. 1995. Vol. 63 (7). hlm. 653. doi:10.1119/1.17828.
↑ R. Nave. Mossbauer Effect in Iron-57. HyperPhysics. Georgia State University.
↑ R. V. Pound. Apparent weight of photons. Physical Review Letters. April 1, 1960. Vol. 4 (7). hlm. 337–341. doi:10.1103/PhysRevLett.4.337.
↑ G. Rugel. New Measurement of the 60 Fe Half-Life. Physical Review Letters. 2009. Vol. 103 (7). hlm. 72502. doi:10.1103/PhysRevLett.103.072502.
↑ Eisen mit langem Atem. scienceticker. 27 Agustus 2009.
↑ Belinda Smith. Ancient bacteria store signs of supernova smattering. Cosmos. 9 Agustus 2016.
↑ Peter Ludwig. Time-resolved 2-million-year-old supernova activity discovered in Earth's microfossil record. PNAS. 16 Agustus 2016. Vol. 113 (33). hlm. 9232–9237. doi:10.1073/pnas.1601040113.
↑ Colin Barras. Fires may have given our evolution a kick-start. New Scientist. 14 Oktober 2017. Vol. 236 (3147). hlm. 7. doi:10.1016/S0262-4079(17)31997-8.
↑ Dominik Koll. Interstellar 60 Fe in Antarctica. Physical Review Letters. 2019. Vol. 123 (7). hlm. 072701. doi:10.1103/PhysRevLett.123.072701.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 28378416 (2025-11-08T00:31:09Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

[1] I. Bikit. New results on the double β decay of iron. Physical Review C. 1998. Vol. 58 (4). hlm. 2566–2567. doi:10.1103/PhysRevC.58.2566.

[2] N. Dauphas. Mass spectrometry and natural variations of iron isotopes. Mass Spectrometry Reviews. 2006. Vol. 25 (4). hlm. 515–550. doi:10.1002/mas.20078.

[3] Massa per nukleon terendah dari semua nuklida; Produk akhir nukleosintesis bintang

[4] M. Wang. The Ame2012 atomic mass evaluation. Chinese Physics C. 2012. Vol. 36 (12). hlm. 1603–2014. doi:10.1088/1674-1137/36/12/003.

[5] I. Bikit. New results on the double β decay of iron. Physical Review C. 1998. Vol. 58 (4). hlm. 2566–2567. doi:10.1103/PhysRevC.58.2566.

[6] M. P. Fewell. The atomic nuclide with the highest mean binding energy. American Journal of Physics. 1995. Vol. 63 (7). hlm. 653. doi:10.1119/1.17828.

[7] R. Nave. Mossbauer Effect in Iron-57. HyperPhysics. Georgia State University.

[8] R. V. Pound. Apparent weight of photons. Physical Review Letters. April 1, 1960. Vol. 4 (7). hlm. 337–341. doi:10.1103/PhysRevLett.4.337.

[9] G. Rugel. New Measurement of the 60 Fe Half-Life. Physical Review Letters. 2009. Vol. 103 (7). hlm. 72502. doi:10.1103/PhysRevLett.103.072502.

[10] Eisen mit langem Atem. scienceticker. 27 Agustus 2009.

[11] Belinda Smith. Ancient bacteria store signs of supernova smattering. Cosmos. 9 Agustus 2016.

[12] Peter Ludwig. Time-resolved 2-million-year-old supernova activity discovered in Earth's microfossil record. PNAS. 16 Agustus 2016. Vol. 113 (33). hlm. 9232–9237. doi:10.1073/pnas.1601040113.

[13] Colin Barras. Fires may have given our evolution a kick-start. New Scientist. 14 Oktober 2017. Vol. 236 (3147). hlm. 7. doi:10.1016/S0262-4079(17)31997-8.

[14] Dominik Koll. Interstellar 60 Fe in Antarctica. Physical Review Letters. 2019. Vol. 123 (7). hlm. 072701. doi:10.1103/PhysRevLett.123.072701.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

Maintenance script (bicara | kontrib)