Izotopy fluoru - Isotopes of fluorine
| |||||||||||||||||||||||||
Średnia masa atomowa R standardowe (F) | 18,998 403 163 (6) | ||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Fluor ( 9 F) ma 18 znanych izotopów w zakresie od 13 F do 31 F (z wyjątkiem 30 F) i dwa izomery ( 18 m F i 26 m F). Tylko fluor-19 jest stabilny i występuje naturalnie; dlatego fluor jest pierwiastkiem monoizotopowym i mononuklidowym , a tylko sztucznie wytworzone izotopy fluoru mają liczby masowe inne niż 19.
Najdłużej żyjący radioizotop to 18 F ; ma okres półtrwania 109,739 minut. Wszystkie inne izotopy fluoru mają okres półtrwania poniżej minuty, a większość z nich poniżej sekundy. Najmniej stabilny znane izotop 14 M, którego okres półtrwania wynosi 500 (60) X 10 -24 sekund odpowiadające widmowym szerokość linii około 1 MeV.
Lista izotopów
Nuklid |
Z | n |
Masa izotopowa ( Da ) |
Pół życia |
Tryb zaniku |
Córka izotopu |
Spin i parzystość |
Obfitość naturalna (ułamek molowy) | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Energia wzbudzenia | Normalna proporcja | Zakres zmienności | |||||||||||||||||
13 F | 9 | 4 | P | 12 O | |||||||||||||||
14 F | 9 | 5 | 14.03432(4) | 500(60)× 10-24 s [910 keV] |
P | 13 O | 2- | ||||||||||||
15 minut | 9 | 6 | 15.017785(15) | 1,1(0,3)× 10-21 s [1,0(2) MeV] |
P | 14 O | 1/2+ | ||||||||||||
16 F | 9 | 7 | 16.011466(9) | 11(6)×10 −21 s [40(20) keV] |
P | 15 O | 0− | ||||||||||||
17 C | 9 | 8 | 17.00209524(27) | 64.370(27) s | β + | 17 O | 5/2+ | ||||||||||||
18 F | 9 | 9 | 18.0009373(5) | 109,739(9) min | β + (96,86%) | 18 O | 1+ | Namierzać | |||||||||||
WE (3,14%) | 18 O | ||||||||||||||||||
18m F | 1121,36(15) keV | 162(7) | TO | 18 F | 5+ | ||||||||||||||
19 C | 9 | 10 | 18.9984031629(9) | Stabilny | 1/2+ | 1.0000 | |||||||||||||
20 F | 9 | 11 | 19.99998125(3) | 11.163(8) | β − | 20 Ne | 2+ | ||||||||||||
21 F | 9 | 12 | 20.9999489(19) | 4.158(20) | β − | 21 Ne | 5/2+ | ||||||||||||
22 F | 9 | 13 | 22.002999(13) | 4.23(4) s | β − (89%) | 22 Ne | (4+) | ||||||||||||
β − , n (11%) | 21 Ne | ||||||||||||||||||
23 F | 9 | 14 | 23.00353(4) | 2.23(14) s | β − (86%) | 23 Ne | 5/2+ | ||||||||||||
β − , n (14%) | 22 Ne | ||||||||||||||||||
24 godziny | 9 | 15 | 24.00810(10) | 384(16) ms | β − (94,1%) | 24 Ne | 3+ | ||||||||||||
β − , n (5,9%) | 23 Ne | ||||||||||||||||||
25 stopni | 9 | 16 | 25.01217(10) | 80(9) ms | β − (76,9%) | 25 Ne | (5/2+) | ||||||||||||
β − , n (23,1%) | 24 Ne | ||||||||||||||||||
26 F | 9 | 17 | 26.02002(12) | 8,2(9) ms | β − (86,5%) | 26 Ne | 1+ | ||||||||||||
β − , n (13,5%) | 25 Ne | ||||||||||||||||||
26m F | 643,4(1) keV | 2,2 (1) ms | Informatyka (82%) | 26 F | (4+) | ||||||||||||||
β − , n (12%) | 25 Ne | ||||||||||||||||||
β − (6%) | 26 Ne | ||||||||||||||||||
27 F | 9 | 18 | 27.02732(42) | 4,9(2) ms | β − , n (77%) | 26 Ne | 5/2+# | ||||||||||||
β − (23%) | 27 Ne | ||||||||||||||||||
28 F | 9 | 19 | 28.03622(42) | 46× 10-21 s | n | 27 F | |||||||||||||
29 F | 9 | 20 | 29.04310(56) | 2,5(3) ms | β − , n (60%) | 28 Ne | 5/2+# | ||||||||||||
β − (40%) | 29 Ne | ||||||||||||||||||
31 F | 9 | 22 | 31.06027(59)# | 1# ms [>260 ns] | β − | 31 Ne | 5/2+# | ||||||||||||
Ten nagłówek i stopka tabeli: |
- ^ m F – wzbudzony izomer jądrowy .
- ^ ( ) – Niepewność (1 σ ) podawana jest zwięźle w nawiasach po odpowiednich ostatnich cyfrach.
- ^ # – Masa atomowa oznaczona #: wartość i niepewność pochodząca nie z danych czysto eksperymentalnych, ale przynajmniej częściowo z trendów z Powierzchni Masy (TMS).
- ^ a b # – Wartości oznaczone # nie pochodzą wyłącznie z danych eksperymentalnych, ale przynajmniej częściowo z trendów sąsiednich nuklidów (TNN).
-
^
Tryby zaniku:
WE: Wychwytywanie elektronów TO: Przejście izomeryczne n: Emisja neutronów P: Emisja protonów - ^ Pogrubiony symbol jako córka – Produkt Córka jest stabilny.
- ^ ( ) wartość spinu — wskazuje spin ze słabymi argumentami przypisania.
- ^ Prawdopodobnie zaobserwowano stan wzbudzony 5/2+, ale obserwacja stanu podstawowego jest niepewna.
- ^ Mazastosowania lecznicze
Fluor-18
Spośród niestabilnych nuklidów fluoru, 18 F ma najdłuższy okres półtrwania, 109,739 minut. Posiada dwa tryby rozpadu, z których głównym jest emisja pozytonów. Z tego powodu 18 F jest ważnym komercyjnie źródłem pozytonów . Jego główną wartością jest produkcja radiofarmaceutycznej fludeoksyglukozy , wykorzystywanej w pozytonowej tomografii emisyjnej w medycynie.
Jak wszystkie radioizotopy emitujące pozytony, 18 F również może rozpadać się przez wychwytywanie elektronów . W obu przypadkach 18 F rozpada się na 18 O . Te dwa tryby rozpadu nie zdarzają się jednak równie często; 96,86% rozpadów to emisja beta plus (pozyton), a 3,14% przez wychwytywanie elektronów.
Fluorine-18 jest najlżejszym niestabilnym nuklidem o równej liczbie nieparzystej protonów i neutronów, po 9 w każdym. (Patrz także omówienie „magicznych liczb” stabilności nuklidów.)
Fluor-19
Fluor-19 jest jedynym stabilnym izotopem z fluorem . Jego obfitość wynosi 100%; żadne inne izotopy fluoru nie istnieją w znaczących ilościach. Jego energia wiązania to 147801 keV. Fluorine-19 jest aktywny w NMR z spinem 1/2, więc jest stosowany w spektroskopii fluoru-19 NMR .
Fluor-20
Fluor-20 jest jednym z bardziej nietrwałych izotopów z fluorem . Ma okres półtrwania 11,13 sekundy i ulega rozpadowi beta, przekształcając się w nuklid potomny 20 Ne. Jej specyficzne radioaktywność 1,885 x 10 9 TBq / g i ma trwałość 15,87 sekundy.
Fluor-21
Fluor-21 , podobnie jak fluor-20 , jest również jednym z niestabilnych izotopów tego pierwiastka. Ma okres półtrwania 4,158 sekundy. Ulega również rozpadowi beta, w wyniku czego pozostają jądra potomne 21 Ne. Jej specyficzne radioaktywność 4,78 x 10 9 TBq / g.
Izomery
Scharakteryzowano tylko dwa izomery jądrowe (długożyciowe wzbudzone stany jądrowe), fluor-18m i fluor-26m. Okres półtrwania 18m F przed emisją promieniowania gamma wynosi 162(7) nanosekund . Jest to mniej niż okres połowicznego rozpadu któregokolwiek z jądrowych stanów podstawowych radioizotopu fluoru, z wyjątkiem liczb masowych 14-16, 28 i 31. Okres półtrwania 26 m F wynosi 2,2 (1) milisekund; rozpada się głównie do stanu podstawowego 26 F lub (rzadko poprzez rozpad beta-minus ) do jednego z wysokowzbudzonych stanów 26 Ne z opóźnioną emisją neutronów .
Zewnętrzne linki
- Informacje na temat Fluorine-21 z Wolframalpha.com
- Informacje na temat Fluorine-20 z Wolframalpha.com
Bibliografia
- ^ „Standardowe masy atomowe: fluor” . CIAAW . 2013.
- ^ Meija, Juris; i in. (2016). „Wagi atomowe pierwiastków 2013 (sprawozdanie techniczne IUPAC)” . Chemia czysta i stosowana . 88 (3): 265-91. doi : 10.1515/pac-2015-0305 .
- ^ B c d e audi, G .; Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). „Ocena właściwości jądrowych NUBASE2016” (PDF) . Fizyka chińska C . 41 (3): 030001. Kod Bib : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 .
-
^ Okres półtrwania, tryb rozpadu, spin jądrowy i skład izotopowy pochodzą z:
Audi, G.; Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). „Ocena właściwości jądrowych NUBASE2016” (PDF) . Fizyka chińska C . 41 (3): 030001. Kod Bib : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030001 . - ^ Wang, M.; Audi, G.; Kondev, FG; Huang, WJ; Naimi S.; Xu, X. (2017). „Ocena masy atomowej AME2016 (II). Tabele, wykresy i odniesienia” (PDF) . Fizyka chińska C . 41 (3): 030003-1–030003-442. doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030003 .
- ^ B Dobroczynność, R. J. (02 kwiecień 2021). „Obserwacja egzotycznego izotopu 13 F zlokalizowanego cztery neutrony poza linią kroplową protonu” . Fizyczne listy kontrolne . 126 (13): 2501. doi : 10.1103/PhysRevLett.126.132501 . Pobrano 5 kwietnia 2021 .
- ^ a b [1] F-18 stosunek rozgałęzień dla emisji pozytonów vs EC
- ^ Narodowe Centrum Danych Jądrowych . "Baza danych NuDat 2.x" . Laboratorium Narodowe w Brookhaven .