Izotopy fluoru - Isotopes of fluorine

Główne izotopy fluoru   ( 9 F)
Izotop Rozkład
obfitość okres półtrwania ( t 1/2 ) tryb produkt
18 F namierzać 109,739 min β + (96,9%) 18 O
ε (3,14%) 18 O
19 C 100% stabilny
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:
  1. ^ m F – wzbudzony izomer jądrowy .
  2. ^ ( ) – Niepewność (1 σ ) podawana jest zwięźle w nawiasach po odpowiednich ostatnich cyfrach.
  3. ^ # – Masa atomowa oznaczona #: wartość i niepewność pochodząca nie z danych czysto eksperymentalnych, ale przynajmniej częściowo z trendów z Powierzchni Masy (TMS).
  4. ^ a b # – Wartości oznaczone # nie pochodzą wyłącznie z danych eksperymentalnych, ale przynajmniej częściowo z trendów sąsiednich nuklidów (TNN).
  5. ^ Tryby zaniku:
    WE: Wychwytywanie elektronów
    TO: Przejście izomeryczne
    n: Emisja neutronów
    P: Emisja protonów
  6. ^ Pogrubiony symbol jako córka – Produkt Córka jest stabilny.
  7. ^ ( ) wartość spinu — wskazuje spin ze słabymi argumentami przypisania.
  8. ^ Prawdopodobnie zaobserwowano stan wzbudzony 5/2+, ale obserwacja stanu podstawowego jest niepewna.
  9. ^ Mazastosowania lecznicze

Fluor-18

Główny artykuł: 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

Bibliografia

  1. ^ „Standardowe masy atomowe: fluor” . CIAAW . 2013.
  2. ^ 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 .
  3. ^ 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 .
  4. ^ 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 .
  5. ^ 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 .
  6. ^ 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 .
  7. ^ a b [1] F-18 stosunek rozgałęzień dla emisji pozytonów vs EC
  8. ^ Narodowe Centrum Danych Jądrowych . "Baza danych NuDat 2.x" . Laboratorium Narodowe w Brookhaven .