Нікель-63

Нікель 63 (⁶³Ni) — ізотоп нікелю, масове число якого дорівнює 63: його атомне ядро має 28 протонів і 35 нейтронів, має спін 1/2- і атомну масу 62,929669 г/моль. Він характеризується надлишком маси(інші мови) −65 512,9 keV і енергією зв'язку ядра на нуклон 8763,50 keV.^[1] Це радіонуклід, якого не існує в природі. Цей синтетичний радіоізотоп(інші мови) можна штучно отримати лише на ядерних установках^[2].

Нікель-63 Таблиця ізотопів
Загальні відомості
Назва, символ	Нікель-63,63Ni
Нейтронів	35
Протонів	28
Властивості ізотопа
Період напіврозпаду	101,2 р[1]
Продукти розпаду	63Cu
Атомна маса	62,9296690±0,0000005[1] а.о.м
Спін	1/2-[1]
Дефект маси	-65512,9±0,4[1] кеВ
Канал розпаду	Енергія розпаду
β-[1]	0,066977±0,000015[1] МеВ

Він продавався у складі сполук ${\displaystyle {\ce {NiCl_2}}}$ та ${\displaystyle {\ce {Ni(NO2)_2}}}$^[2]:3.

Характеристики

Це чистий β-випромінювач.^[1]. Період напіврозпаду становить 101,2 р, і під час розпаду утворюється стабільний ізотоп міді ⁶³Cu.^[1] Масова активність: 2,1×10¹² Бк/г^[2]:2.

Походження

• ⁶³Ni є переважно одним із продуктів активації(інші мови), присутніх у місцях зберігання низькоактивних радіоактивних відходів ядерного паливного циклу. Beaselay (1986) висловив думку, що «реактор потужністю 900 МВт, який пропрацював 40 років на 80 % його потужності містить у своїй структурі на момент демонтажу приблизно 4×10¹⁶ Бк ⁶³Ni»^[3]. Його можна знайти поблизу ядерних об’єктів після витоку, можливо, пов’язаного з тритієм.
• Також утворюється при ядерних вибухах та ядерних випробуваннях в атмосфері. Наприклад, у 1954 році на атолі Бікіні було виявлено до 2,7 Бк на грам зразка^[2]:3. Вважається, що радіоізотопів нікелю більше немає в атмосфері Землі. Він залишається в ґрунті та відкладеннях, наприклад, виміряний у Швеції на рівні 1 Бк/м² у перерахунку на радіоактивність, без Чорнобильської катастрофи в 1986 році, яка значно збільшила цей рівень.^[2]:4
• Він може бути присутнім у відходах деяких лабораторій^[2]:3.

Екологічна кінетика

Згідно з наявними даними, ⁶³Ni, що осідає на землі, адсорбується там приблизно на 90%^[2]:5.

У прісній воді він має тенденцію приєднуватися до опадів або зважених часток(інші мови) і може забруднювати водорості та водні рослини^[2]. Деякі рослини дуже сильно його накопичують^[2].

Як і багато перехідних металів, він тим більше розчинний і рухливий у ґрунті при низькому рН (кислий грунт)^[2]. Він може утворювати комплексні сполуки і захоплюватися різними хелатоутворювачами (EDTA, DTPA(інші мови), щавлевою кислотою, лимонною кислотою тощо), що може зменшити його сорбцію мінералами ґрунту^[2].

Рослини можуть вловлювати його, при цьому він розподіляється досить рівномірно всередині рослини (без особливого накопичення в насінні, плодах або бульбах)^[2].

Тварини можуть проковтнути його. Ссавці виділяють значну його частину протягом 24 годин, решта однорідно розподіляється в організмі, де зберігається протягом тривалого часу (біологічний період напіввиведення: від 500 днів у людини)^[2].

Риба переважно накопичує його в шкірі та нутрощах. Ракоподібні фіксують його в підшлунковій залозі та зовнішньому скелеті, тоді як молюски концентрують його у своїх мушлях^[2].

Його радіотоксичність вважається помірною^[2]:2.

Застосування

Розглядався у ряді конструкцій радіонуклідних батарей.^[4][5][6][7] Китайська компанія Betavolt Technology представила таку батарею. 3-вольтова батарея забезпечить потужність 100 мікроват протягом 50 років, достатньо для забезпечення загальної енергії 0,044 кВт-год^[8].

Також широко використовується для створення потоку електронів у детекторах захоплення електронів(інші мови), які використовуються в газовій хроматографії.^[9][10]