Железото (Fe) кое се јавува во природата (26Fe) има четири стабилни изотопи: 5,845 % од 54Fe (можеби радиоактивен со полураспад над 4,4⋅1020 години),[1] 91,754 % од 56Fe, 2,119 % од 57Fe и 0,286 % од 58Fe. Познати се 24 радиоактивни изотопи чии периоди на полураспад се наведени подолу, од кои најстабилни се 60Fe (полураспад од 2,6 милиони години) и 55Fe (полураспад од 2,7 години).
Во минатото, напорите за одредување на изотопниот состав на железото се сосредоточени во утврдување на варијациите на 60Fe кои се должат на процесот кој ги придружува нуклеосинтезата (т.е. изучувањата на метеорити) и рудообразбата. Во поново време, технолошкиот напредок во масената спектрометрија овозможува пронаоѓање и мерење на ситните природни варијации во уделот на стабилните изотопи на железото. Овие изучувања ги предводат стручњаци од област ана геонауката и планетологијата, иако почнува да се јавува и примена во биолошките и индустриските системи.[2]
↑( ) – Неизвесноста (1σ) е дадена во концизен облик во загради по соодветните последни цифри.
↑# – Атомска маса означена со #: вредноста и неизвесноста не се само изведени само од опитни податоци, туку барем делумно од трендови од масената површина (TMS).
↑ 4,04,1# – Вредностите означени со # не се само изведени од опитни податоци, туку барем делумно и од трендови во соседните нуклиди (TNN).
↑Задебелен симбол како изведен – Изведениот производ е стабилен.
↑( ) спинова вредност – Означува спин со слаби зададени аргументи.
↑Се смета дека се распаѓа со β+β+ на 54Cr со период на полураспад од преку 4,4×1020 години[1]
↑Најмала маса по нуклеон на сите нуклиди; Конечен производ на ѕвездена нуклеосинтеза
Атомските маси на стабилните нуклиди (54Fe, 56Fe, 57Fe, and 58Fe) се дадени во оценката на атомски маси на AME2012. Грешките од едно стандардно отстапување се дадени во загради по соодветните последни цифри.[3]
Железо-54
54Fe е стабилен при набљудување, но во теорија може да се распадне на 54Cr, со полурапад од преку 4,4⋅1020 години со двоен електронски зафат (εε).[1]
Изотопот 56Fe е изотопот со најмала маса по нуклеон, 930,412 MeV/c2, иако не со највисоката врзивна енергија по нуклеон (тоа е никелот-62).[4] Меѓутоа, поради поединостите на нуклеосинтезата, 56Fe е почест краен производ на врзивните вериги во крајно масивни ѕвезди и затоа е почест во вселената во однос на другите метали како 62Ni, 58Fe и 60Ni — сите со многу висока врзивна енергија.
Железо-57
Изотопот 57Fe наоѓа широка примена во Месбауеровата спектроскопија и сродната јадренорезонантна вибрациска спектроскопија поради малата природна варијација во енергијата на јадрениот преод од 14,4 keV.[5]
Со овој преод е постигнато првото дефинитнвно мерење на гравитациското црвено поместување со Паунд-Ребекиниот опит од 1960 г.[6]
Железо-58
Железо-60
Железото-60 е изотоп со полураспад од 2,6 милиони години,[7][8]. При бета-распад дава кобалт-60, кој потоа по полураспад од 5 години станува стабилен никел-60. Траги од железо-60 се пронајдени во примероци од Месечината.
Во фазите на метеоритите Семаркона и Червониј Кут пронајдена е заемна врска помеѓу концентрацијата на 60Ni, изведениот изотоп од 60Fe, и застапеноста на стабилни железни изотопи, што е доказ за постоењето на 60Fe при настанокот на Сончевиот Систем. Можно е енергијата ослободена од распадот на 60Fe и на радионуклидот 26Al да придонеле кон повторното топење и раслојување на астероидите по нивниот настанок пред 4,6 милијарди години. Изобилството на 60Ni во вонземскиот материјал може понатаму да даде повеќе увид во потеклото на Сончевиот Систем и неговата рана историја.
Железото-60 пронајдено во фосилизираните бактерии од наслагите на морското дно укажуваат на постоењето на супернова во близина на Сончевиот Систем пред околу 2 милиони години.[9][10] Железото-60 се среќава и во наслаги од пред 8 милиони години.[11]
↑Wang, M.; Audi, G.; Wapstra, A.H.; Kondev, F.G.; MacCormick, M.; Xu, X.; Pfeiffer, B. (2012). „The Ame2012 atomic mass evaluation“. Chinese Physics C. 36 (12): 1603–2014. Bibcode:2012ChPhC..36....3M. doi:10.1088/1674-1137/36/12/003.
de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). „Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)“. Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.
Wieser, Michael E. (2006). „Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)“. Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051.
National Nuclear Data Center. „NuDat 2.x database“. Brookhaven National Laboratory.
Holden, Norman E. (2004). „11. Table of the Isotopes“. Во Lide, David R. (уред.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th. изд.). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN978-0-8493-0485-9.
