Nickel 56 - Définition

Le nickel 56, noté ⁵⁶Ni, est l'isotope du nickel dont le nombre de masse est égal à 56 : son noyau atomique compte 28 protons et 28 neutrons avec un spin 0+ pour une masse atomique de 55,942132 g/mol. Il est caractérisé par un défaut de masse de 53 899 645 ± 11 130 eV/c² et une énergie de liaison nucléaire de 483 987 827 ± 11 131 eV.

Ce nucléide est instable, avec une période radioactive de 6,075 jours : il connaît deux désintégrations β ⁺ successives en cobalt 56 puis en fer 56 :

Cette chaîne de désintégrations se produit dans les étoiles au terme du processus de fusion du silicium, qui survient au cœur d'étoiles massives à des températures comprises entre 2,7 et 3,5 GK (milliards de degrés) en convertissant le silicium 28 en nickel 56 par fusions successives de l'équivalent de sept noyaux d'hélium : c'est la raison de l'abondance naturelle du fer 56, formé à partir du nickel 56 produit par nucléosynthèse stellaire.

La réaction s'arrête dans les étoiles au nickel 56 — intégralement converti en fer 56 — car l'énergie de liaison nucléaire par nucléon cesse de croître au niveau du nickel — et non du fer, contrairement à une idée répandue — et décoît au-delà : la fusion nucléaire cesse donc de libérer de l'énergie à partir du nickel, et c'est la fission nucléaire qui permet de libérer l'énergie des atomes plus lourds que le nickel ; le zinc 60 n'est donc pas formé par fusion à partir du nickel, car cela serait consommateur d'énergie :

Énergie de liaison nucléaire par nucléon en fonction du nombre de nucléons des noyaux atomiques.

Le noyau de ⁵⁶Ni a la particularité d'être « doublement magique », c'est-à-dire d'être constitué d'un « nombre magique » à la fois de protons et de neutrons. Néanmoins, des mesures du moment dipolaire du noyau de cuivre 57 montreraient que le noyau de nickel 56 serait moins « inerte » qu'attendu pour un tel noyau doublement magique.