鉄の同位体
天然の鉄(Fe)は4種の同位体からなり、その存在比は、半減期3.1×10年以上のFeが5.845%、安定同位体のFeが91.754%、Feが2.119%、Feが0.282%である。Feは半減期が260万年の消滅放射性核種である。ただし、Feは2009年まで半減期が150万年とされていた。
鉄の同位体構成を計測する過去の研究の多くは、宇宙の元素合成(隕石研究)と鉱床形成に起因するFeの変化の測定に集中したが、最近10年間の質量分析技術の進歩によって、鉄の安定同位体比の微小な割合変化を検出・定量化することが可能になった。この研究の多くは地球惑星科学分野でなされているが、生物学や産業システムでの応用もされ始めている。
Feは核子当たりの質量が最も小さい原子である。そのため、最も安定な原子核であり核分裂反応も核融合もせずエネルギーを放出しないと誤解されるが、核子当たりの結合エネルギーが最大となるのはNiとFeの2核種である。しかし、Feは核反応において軽い核種から容易に作り出すことができるため、大質量星内部の元素合成の終点であり、宇宙空間では他の金属と比較してもより一般的である。
隕石SemarkonaとChervony Kut中のNi(Feの崩壊生成物)と鉄の安定同位体の存在度の相関から、太陽系形成時のFeの存在が明らかになった。おそらく微惑星の形成時、Feの崩壊熱はAlの崩壊熱とともに、微惑星の再溶融と分化に寄与したものと考えられる。
安定同位体のうちFeだけが核スピン(-1/2)を有する。このため、Feはメスバウアー効果の試料として最も用いられる。Fe(半減期44.495日)は、鉄動態検査に用いられている。