Изотопы фтора - Isotopes of fluorine

Основные изотопы фтор (₉F)
ε (3.14%)	18О
Стандартный атомный вес Аr, стандарт(F)	18.998403163(6);
	Посмотреть; разговаривать; редактировать;

Фтор (₉F) имеет 17 известных изотопы, с атомными массами от ¹⁴F до ³¹F (за исключением ³⁰F) и два изомеры (^18мF и ^26мF). Только фтор-19 стабильна и встречается в природе; следовательно, фтор - это моноизотопный и мононуклидный элемент, и только искусственно произведенный Изотопы фтора имеют атомные массы, отличные от 19.

Самый долгоживущий радиоизотоп - это ¹⁸F; его период полураспада составляет 109,739 минут. Все остальные изотопы фтора имеют период полураспада менее минуты, а большинство из них - менее секунды. Наименее стабильный изотоп - это ¹⁴F, период полураспада которого составляет 500 (60) × 10⁻²⁴ секунды,^[2] соответствующий спектральная ширина линии около 1 МэВ.

Список изотопов

Нуклид^[3] ^{[n 1]}	Z	N	Изотопная масса (Да )^[4] ^{[n 2]}^{[n 3]}	Период полураспада ^{[n 4]}	Разлагаться Режим ^{[n 5]}	Дочь изотоп ^{[n 6]}	Вращение и паритет ^{[n 7]}^{[n 4]}	Природное изобилие (мольная доля)
Нуклид^[3] ^{[n 1]}	Энергия возбуждения			Период полураспада ^{[n 4]}	Разлагаться Режим ^{[n 5]}	Дочь изотоп ^{[n 6]}	Вращение и паритет ^{[n 7]}^{[n 4]}	Нормальная пропорция	Диапазон вариации
¹⁴F	9	5	14.03432(4)	500(60)×10⁻²⁴ s [910 кэВ]	п	¹³О	2−
¹⁵F	9	6	15.017785(15)	1.1(0.3)×10⁻²¹ s [1,0 (2) МэВ]	п	¹⁴О	1/2+
¹⁶F	9	7	16.011466(9)	11(6)×10⁻²¹ s [40 (20) кэВ]	п	¹⁵О	0−
¹⁷F	9	8	17.00209524(27)	64.370 (27) с	β⁺	¹⁷О	5/2+
¹⁸F^{[n 8]}	9	9	18.0009373(5)	109,739 (9) мин	β⁺ (96.86%)	¹⁸О	1+	След
¹⁸F^{[n 8]}	9	9	18.0009373(5)	109,739 (9) мин	EC (3.14%)^[5]	¹⁸О	1+	След
^18мF	1121.36 (15) кэВ			162 (7) нс	ЭТО	¹⁸F	5+
¹⁹F	9	10	18.9984031629(9)	Стабильный			1/2+	1.0000
²⁰F	9	11	19.99998125(3)	11.163 (8) с	β⁻	²⁰Ne	2+
²¹F	9	12	20.9999489(19)	4.158 (20) с	β⁻	²¹Ne	5/2+
²²F	9	13	22.002999(13)	4.23 (4) с	β⁻ (89%)	²²Ne	(4+)
²²F	9	13	22.002999(13)	4.23 (4) с	β⁻, п (11%)	²¹Ne	(4+)
²³F	9	14	23.00353(4)	2.23 (14) с	β⁻ (86%)	²³Ne	5/2+
²³F	9	14	23.00353(4)	2.23 (14) с	β⁻, п (14%)	²²Ne	5/2+
²⁴F	9	15	24.00810(10)	384 (16) мс	β⁻ (94.1%)	²⁴Ne	3+
²⁴F	9	15	24.00810(10)	384 (16) мс	β⁻, п (5,9%)	²³Ne	3+
²⁵F	9	16	25.01217(10)	80 (9) мс	β⁻ (76.9%)	²⁵Ne	(5/2+)
²⁵F	9	16	25.01217(10)	80 (9) мс	β⁻, п (23,1%)	²⁴Ne	(5/2+)
²⁶F	9	17	26.02002(12)	8,2 (9) мс	β⁻ (86.5%)	²⁶Ne	1+
²⁶F	9	17	26.02002(12)	8,2 (9) мс	β⁻, п (13,5%)	²⁵Ne	1+
^26мF	643,4 (1) кэВ			2,2 (1) мс	IT (82%)	²⁶F	(4+)
					β⁻, п (12%)	²⁵Ne
					β⁻ (6%)	²⁶Ne
²⁷F	9	18	27.02732(42)	4.9 (2) мс	β⁻, п (77%)	²⁶Ne	5/2+#
²⁷F	9	18	27.02732(42)	4.9 (2) мс	β⁻ (23%)	²⁷Ne	5/2+#
²⁸F	9	19	28.03622(42)	46×10⁻²¹ s	п	²⁷F
²⁹F	9	20	29.04310(56)	2,5 (3) мс	β⁻, п (60%)	²⁸Ne	5/2+#
²⁹F	9	20	29.04310(56)	2,5 (3) мс	β⁻ (40%)	²⁹Ne	5/2+#
³¹F	9	22	31.06027(59)#	1 # мс [> 260 нс]	β⁻	³¹Ne	5/2+#

^ ^мF - Возбужден ядерный изомер.
^ () - Неопределенность (1σ) дается в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и погрешность, полученные не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов от массовой поверхности (ТМС ).
^ ^а ^б # - Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN ).
^ Режимы распада:
EC: Электронный захват
ЭТО: Изомерный переход
n: Эмиссия нейтронов
п: Испускание протонов
^ Жирный символ как дочка - Дочерний продукт стабильный.
^ () значение вращения - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
^ Имеет лечебный использует

Фтор-18

Из нестабильных нуклидов фтора, ¹⁸F имеет самый длинный период полураспада - 109,739 минут. Он имеет две моды распада, основной из которых является эмиссия позитронов. Именно по этой причине ¹⁸F - коммерчески важный источник позитроны. Его основная ценность заключается в производстве радиофармпрепарат флудезоксиглюкоза, используется в позитронно-эмиссионная томография в медицине.

Как и все радиоизотопы, излучающие позитроны, ¹⁸F также может распадаться захват электронов. В любом случае, ¹⁸F распадается на ¹⁸О. Однако два режима распада не случаются одинаково часто; 96,86% распадов происходят из-за испускания бета-плюс (позитронов) и 3,14% за счет захвата электронов.^[5]

Фтор-18 - самый легкий нестабильный нуклид с равным нечетным числом протонов и нейтронов, по 9 каждого. (См. Также "магические числа" обсуждение стабильности нуклидов.)^[6]

Фтор-19

Фтор-19 единственная конюшня изотоп из фтор. Его распространенность составляет 100%; других изотопов фтора не существует в значительных количествах. Его энергия связи составляет 147801 кэВ. Фтор-19 - это ЯМР -активный со спином 1/2, поэтому используется в фтор-19 ЯМР спектроскопия.

Фтор-20

Фтор-20 один из самых нестабильных изотопы из фтор. Он имеет период полураспада 11,07 секунды и подвергается бета-распаду, превращаясь в дочерний нуклид. ²⁰Ne. Его удельная радиоактивность составляет 1,885 × 10⁹ ТБк / г и время жизни 15,87 секунды.

Фтор-21

Фтор-21, как и с фтор-20, также является одним из нестабильных изотопы этого элемента. Его период полураспада составляет 4,158 секунды. Он также подвергается бета-распаду, в результате чего остаются дочерние ядра ²¹Ne. Его удельная радиоактивность составляет 4,78 × 10⁹ ТБк / г.

Изомеры

Только два ядерные изомеры (долгоживущие возбужденные состояния ядра), фтор-18m и фтор-26m.^[2] Период полураспада ^18мF до гамма-излучение это 162 (7)наносекунды.^[2] Это меньше, чем период полураспада любого из основных ядерных состояний радиоизотопа фтора, за исключением массовых чисел 14–16, 28 и 31.^[2] Период полураспада ^26мF составляет 2,2 (1) миллисекунды; распадается в основном до основного состояния ²⁶F или (редко через бета-минус распад ) в одно из высоковозбужденных состояний ²⁶Ne с задержкой нейтронное излучение.^[2]