Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Основные изотопы фтора  ( 9 F)
ИзотопРазлагаться
избытокпериод полураспада ( т 1/2 )Режимтовар
18 Fслед109,739 мин.β + (96,9%)18 O
ε (3,14%)18 O
19 F100%стабильный
Стандартный атомный вес A r, стандартный (F)
  • 18.998 403 163 (6) [1]

Фтор ( 9 F) имеет 17 известных изотопов в диапазоне от 14 F до 31 F (за исключением 30 F) и два изомера ( 18 m F и 26 m F). Только фтор-19 является стабильным и встречается в природе; следовательно, фтор является моноизотопным и мононуклидным элементом , и только искусственно произведенные изотопы фтора имеют массовые числа, отличные от 19.

Самый долгоживущий радиоизотоп - 18 F ; его период полураспада составляет 109,739 минут. Все остальные изотопы фтора имеют период полураспада менее минуты, а большинство из них - менее секунды. Наименее стабильным известным изотопом является 14 F, период полураспада которого составляет 500 (60) × 10 -24 секунды [2], что соответствует спектральной ширине линии около 1 МэВ.

Список изотопов [ править ]

Нуклид [3]
[n 1]		ZNИзотопная масса ( Да ) [4] [n 2] [n 3]
Период полураспада
[n 4]		Режим распада
[n 5]		Дочерний изотоп
[n 6]		Спин и
четность
[n 7] [n 4]		Естественное изобилие (мольная доля)
Энергия возбужденияНормальная пропорцияДиапазон вариации
14 F9514.03432 (4)500 (60) × 10 −24  с
[910 кэВ]		п13 O2−
15 F9615.017785 (15)1,1 (0,3) × 10 −21  с
[1,0 (2) МэВ]		п14 O1/2 +
16 F9716.011466 (9)11 (6) × 10 −21  с
[40 (20) кэВ]		п15 O0−
17 F9817.00209524 (27)64.370 (27) сβ +17 O5/2 +
18 F [n 8]9918.0009373 (5)109,739 (9) минβ + (96,86%)18 O1+След
ЭК (3,14%) [5]18 O
18м Ж1121.36 (15) кэВ162 (7) нсЭТО18 F5+
19 F91018.9984031629 (9)Стабильный1/2 +1,0000
20 F91119.99998125 (3)11.163 (8) сβ -20 Ne2+
21 F91220.9999489 (19)4.158 (20) сβ -21 Ne5/2 +
22 ж91322.002999 (13)4,23 (4) сβ - (89%)22 Ne(4+)
β - , n (11%)21 Ne
23 F91423.00353 (4)2.23 (14) сβ - (86%)23 Ne5/2 +
β - , n (14%)22 Ne
24 F91524,00810 (10)384 (16) мсβ - (94,1%)24 Ne3+
β - , n (5,9%)23 Ne
25 F91625.01217 (10)80 (9) мсβ - (76,9%)25 Ne(5/2 +)
β - , n (23,1%)24 Ne
26 F91726.02002 (12)8,2 (9) мсβ - (86,5%)26 Ne1+
β - , n (13,5%)25 Ne
26м Ж643,4 (1) кэВ2,2 (1) мсIT (82%)26 F(4+)
β - , n (12%)25 Ne
β - (6%)26 Ne
27 F91827,02732 (42)4.9 (2) мсβ - , n (77%)26 Ne5/2 + #
β - (23%)27 Ne
28 F91928.03622 (42)46 × 10 −21 сп27 F
29 F92029.04310 (56)2,5 (3) мсβ - , n (60%)28 Ne5/2 + #
β - (40%)29 Ne
31 F92231.06027 (59) #1 # мс [> 260 нс]β -31 Ne5/2 + #
  1. ^ m F - Возбужденный ядерный изомер .
  2. ^ () - Неопределенность (1 σ ) дана в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  3. ^ # - Атомная масса с пометкой #: значение и погрешность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из тенденций, полученных с помощью массовой поверхности (TMS).
  4. ^ a b # - Значения, отмеченные знаком #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN).
  5. ^ Режимы распада:
    EC:Электронный захват
    ЭТО:Изомерный переход
    n:Эмиссия нейтронов
    п:Эмиссия протонов
  6. ^ Дочерний символ жирным шрифтом - Дочерний продукт стабильный.
  7. ^ () значение вращения - указывает вращение со слабыми аргументами присваивания.
  8. ^ Имеет лечебное применение

Фтор-18 [ править ]

Основная статья: Фтор-18

Из нестабильных нуклидов фтора 18 F имеет самый длительный период полураспада - 109,739 минут. Он имеет две моды распада, основной из которых является эмиссия позитронов. По этой причине 18 F является коммерчески важным источником позитронов . Его основная ценность заключается в производстве радиофармацевтического препарата флудезоксиглюкозы , используемого в позитронно-эмиссионной томографии в медицине.

Как и все радиоизотопы, излучающие позитроны, 18 F также может распадаться за счет захвата электронов . В любом случае, 18 F распадается на 18 O . 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 из них. (См. Также обсуждение стабильности нуклидов «магическими числами» .) [6]

Фтор-19 [ править ]

Фтор-19 является единственным стабильным изотопом из фтора . Его распространенность составляет 100%; никаких других изотопов фтора не существует в значительных количествах. Его энергия связи составляет 147801 кэВ. Фтор-19 является ЯМР- активным со спином 1/2, поэтому он используется в спектроскопии ЯМР фтора-19 .

Фтор-20 [ править ]

Фтор-20 является одним из наиболее неустойчивых изотопов из фтора . Он имеет период полураспада 11,13 секунды и подвергается бета-распаду, превращаясь в дочерний нуклид 20 Ne. Его удельная радиоактивность составляет 1,885 × 10 9 ТБк / г, а срок службы составляет 15,87 секунды.

Фтор-21 [ править ]

Фтор-21 , как и фтор-20 , также является одним из нестабильных изотопов этого элемента. Его период полураспада составляет 4,158 секунды. Он также подвергается бета-распаду, оставляя после себя дочерние ядра 21 Ne. Его удельная радиоактивность составляет 4,78 × 10 9 ТБк / г.

Изомеры [ править ]

Были охарактеризованы только два ядерных изомера (долгоживущие возбужденные состояния ядра), фтор-18m и фтор-26m. [2] Период полураспада 18m F перед испусканием гамма-излучения составляет 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 26m F составляет 2,2 (1) миллисекунды. ; он распадается в основном до основного состояния 26 F или (редко через бета-минус-распад ) до одного из высоковозбужденных состояний 26 Ne с испусканием запаздывающих нейтронов .[2]

Внешние ссылки [ править ]

  • Информация о фторе -21 с сайта Wolframalpha.com
  • Информация о фторе -20 с сайта Wolframalpha.com

Ссылки [ править ]

  1. ^ Meija, Juris; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 88 (3): 265–91. DOI : 10,1515 / пак-2015-0305 .
  2. ^ a b c d e Audi, G .; Кондев Ф.Г .; Wang, M .; Хуанг, WJ; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF) . Китайская физика C . 41 (3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .
  3. ^ Период полураспада, мода распада, ядерный спин и изотопный состав взяты из: Audi, G .; Кондев Ф.Г .; Wang, M .; Хуанг, WJ; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF) . Китайская физика C . 41 (3): 030001. Bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .
  4. ^ Ван, М .; Audi, G .; Кондев Ф.Г .; Хуанг, WJ; Naimi, S .; Сюй, X. (2017). «Оценка атомной массы AME2016 (II). Таблицы, графики и ссылки» (PDF) . Китайская физика C . 41 (3): 030003-1–030003-442. DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030003 .
  5. ^ a b [1] Коэффициент ветвления F-18 для излучения позитронов в зависимости от EC
  6. ^ Национальный центр ядерных данных . «База данных NuDat 2.x» . Брукхейвенская национальная лаборатория .