Природный азот ( 7 N) состоит из двух стабильных изотопов : подавляющее большинство (99,6%) встречающегося в природе азота — это азот-14 , а остальная часть — азот-15 . Также известны четырнадцать радиоизотопов с атомной массой от 10 до 25, а также один ядерный изомер , 11m N. Все эти радиоизотопы короткоживущие, самым долгоживущим является азот-13 с периодом полураспада 9,965 минут. Все остальные имеют период полураспада менее 7,15 секунды, причем большинство из них составляет менее 620 миллисекунд. Большинство изотопов с атомными массовыми числами ниже 14 распадаются наизотопы углерода , тогда как большинство изотопов с массами выше 15 распадаются на изотопы кислорода . Самым короткоживущим из известных изотопов является азот-10 с периодом полураспада около 200 мксек .
Азот-13 и кислород-15 образуются в атмосфере, когда гамма-лучи (например, от молнии ) выбивают нейтроны из азота-14 и кислорода-16:
Азот-13 распадается с периодом полураспада десять минут до углерода-13, испуская позитрон . Позитрон быстро аннигилирует с электроном, производя два гамма-луча с энергией около 511 кэВ. После удара молнии это гамма-излучение затухает с периодом полураспада десять минут, но эти низкоэнергетические гамма-лучи распространяются по воздуху в среднем всего на 90 метров, поэтому их можно обнаружить только в течение минуты или около того, когда "облако" 13 северной широты и 15 градусной широты плывет, увлекаемое ветром. [5]
Азот-14 является одним из двух стабильных ( нерадиоактивных ) изотопов химического элемента азота , который составляет около 99,636% природного азота.
Азот-14 — один из очень немногих стабильных нуклидов с нечетным числом протонов и нейтронов (по семь в каждом) и единственный, составляющий большую часть этого элемента. Каждый протон или нейтрон вносит вклад в ядерный спин плюс или минус 1/2 , что дает ядру общий магнитный спин , равный единице.
Как и все элементы тяжелее лития , первоначальным источником азота-14 и азота-15 во Вселенной считается звездный нуклеосинтез , где они производятся в рамках цикла углерод-азот-кислород .