Eigenschaften von Eisen

Ein Eisenatom besitzt 56x mehr Masse als ein Wasserstoffatom. Interessant zu betrachten ist zudem das Eisenisotop 56-Fe, denn dies beinhaltet einen großen Massendefekt und somit weist es auch eine sehr hohe Bindungsenergie auf. Diese Bindungsenergie ist bezogen auf jedes Nukleon der Atomkerne. Aus diesem Grund betrachtet man es als die Endstufe hinsichtlich der Erzeugung von Energie durch die Kernfusion in den, wissenschaftlich sehr interessanten, Sternen.

Der Schmelzpunkt von Eisen eignet sich optimalerweise für einen Druck von höchstens 50 Gpa. Wird der Druck höher, so werden die Ergebnisse stark unterschiedlich wenn verschiedene Techniken angewendet werden. Grundsätzlich sind bei molekulardynamischen Modellrechnungen und auch Schockexperimenten meist höhere Temperaturen und auch weitaus steilere Schmelzkurven festzustellen als bei statischen Experimenten in den sogenannten Diamantstempelzellen.

An der trockenen Luft, in der konzentrierten Schwefelsäure, in dem trockenen Chlor und der konzentrierten Salpetersäure, ist das Eisen grundsätzlich beständig. Dies ist auch bei basischen Agenzien der Fall, wenn sie einen pH-Wert aufweisen, der höher als neun ist. Allerdings gilt dies wiederum nicht für heiße Natronlauge.

Hinsichtlich des Eisens ist zudem der Bereich der Isotope sehr interessant. Dieser wird nun einmal näher betrachtet. Zu dem Eisen gehören folgende natürlich vorkommende Isotope, die als stabil zu bezeichnen sind: 54-Fe, mit einem Anteil von 5,8%, 56-Fe, mit 91,7%, 57-Fe, mit 2,2% Anteil und 58-Fe, mit einem Anteil von 0,3%. 60-Fe weist mit 2,6 Millionen Jahren eine besonders hohe Halbwertzeit auf. Dass 60-Fe bereits bei den Anfängen der Entstehung des uns bekannten Planetensystems existierte, konnte durch einen bestimmten Vorgang nachgewiesen werden. Hierbei handelt es sich um eine Korrelation zwischen den sogenannten Häufigkeiten von einem Produkt des Zerfalls von 60-Fe, dem 60-Ni, und den sogenannten Häufigkeiten der Fe-Isotope, die als stabil zu bezeichnen sind, in vielen Phasen einiger Meteoriten. Bei diesen handelte es sich zum Beispiel um den Semarkona und um den Chervony Kut.

Es ist durchaus möglich, dass die Energie, die beim radioaktiven Zerfall von 60-Fe freigesetzt wurde, die neben der Energie des zusätzlich vorkommenden und radioaktiven 26-Al, eine nicht unerhebliche Rolle bei dem Aufschmelzen und auch der sogenannten Differenzierung der Asteroiden unmittelbar nach ihrer Entstehung vor ca. 4,6 Mrd. Jahren gespielt hat. Das vormals vorgekommene 60-Fe ist inzwischen vollständig in 60-Ni zerfallen. Die Häufigkeit der Isotopen und der Elemente bei der Bildung des uns bekannten Sonnensystems konnten gemessen werden, indem die Verteilung von Nickel- und auch Eisenisotopen in den Meteroiten untersucht wurde. Hieraus konnten auch die Bedingungen erschlossen werden, die vor und auch während der Bildung unseres Sonnensystems vorgeherrscht haben.

Kleine aber sehr interessante Randinfo: Einen sogenannten von null verschiedenen Kernspin besitzt von den bekannten stabilen Eisenisotopen ausschließlich 57-Fe.
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