fbpx
维基百科

氮的同位素

原子量:14.0067(2))共有17個已知同位素質量數介於10-25之間,其中有2個是穩定的,其他都具有放射性。天然存在的氮同位素有2個,分別是14N和15N,皆為穩定同位素,其中以14N占天然氮的絕大部分,豐度為99.6%。其他放射性同位素都不出現在自然界中,只有在實驗室製造出來過。

主要的氮同位素
同位素 衰變
丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量
MeV
產物
13N 人造 9.965 min ε 2.220 13C
14N 99.6% 穩定,帶7粒中子
15N 0.4% 穩定,帶8粒中子
標準原子質量英语Standard atomic weight (Ar, 標準)
  • [14.0064314.00728][1]
  • 傳統: 14.007
←C6 O8

圖表

符號 Z(
p
N(
n
同位素質量(u 半衰 衰變
方式
[2]
衰變
產物
[n 1]
原子核
自旋
相對豐度
莫耳分率)
相對豐度的變化量
(莫耳分率)
激發能量
10N 7 3 10.04165(43) 200(140)×10−24 s
[2.3(16) MeV]
p 9
C
(2−)
11N 7 4 11.02609(5) 590(210)×10−24 s
[1.58(+75−52) MeV]
p 10
C
1/2+
11mN 740(60) keV 6.90(80)×10−22 s 1/2−
12N 7 5 12.0186132(11) 11.000(16) ms β+ (96.5%) 12
C
1+
β+, α (3.5%) 8
Be
[n 2]
13
N
[n 3]
7 6 13.00573861(29) 9.965(4) min β+ 13
C
1/2−
14
N
7 7 14.0030740048(6) 稳定 1+ 0.99636(20) 0.99579–0.99654
15N 7 8 15.0001088982(7) 穩定 1/2− 0.00364(20) 0.00346–0.00421
16N 7 9 16.0061017(28) 7.13(2) s β (99.99%) 16
O
2−
β, α (.001%) 12
C
17N 7 10 17.008450(16) 4.173(4) s β, n (95.0%) 16
O
1/2−
β (4.99%) 17
O
β, α (.0025%) 13
C
18N 7 11 18.014079(20) 622(9) ms β (76.9%) 18
O
1−
β, α (12.2%) 14
C
β, n (10.9%) 17
O
19N 7 12 19.017029(18) 271(8) ms β, n (54.6%) 18
O
(1/2−)
β (45.4%) 19
O
20N 7 13 20.02337(6) 130(7) ms β, n (56.99%) 19O
β (43.00%) 20O
21N 7 14 21.02711(10) 87(6) ms β, n (80.0%) 20O 1/2−#
β (20.0%) 21O
22N 7 15 22.03439(21) 13.9(14) ms β (65.0%) 22O
β, n (35.0%) 21O
23N 7 16 23.04122(32)# 14.5(24) ms
[14.1(+12−15) ms]
β 23O 1/2−#
24N 7 17 24.05104(43)# <52 ns n 23N
25N 7 18 25.06066(54)# <260 ns 1/2−#

備註:畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,只是理論推測而已,而用括號括起來的代表數據不確定性。

氮-13

氮-13是氮的人造放射性同位素之一,半衰期很短,具有高度放射性。氮-13和氧-15可以由伽马射线 (例如从闪电产生) 將氮-14和氧-16的一个中子轰出去而形成:

14N + γ → 13N + n
16O + γ → 15O + n

氮-13会衰变成碳-13,并发射一个正电子,半衰期10分钟。这个正电子很快就和一个电子湮灭,放出两个511 keV的光子。在一个闪电过后,这些伽马射线照理来说可以持续10分钟, 不过这些低能量伽马射线只能传播90米,所以只能探测到1分钟。13N和15O 组成的"云"会被风吹而漂浮。[3]

氮-14

氮-14是氮的穩定同位素之一,占了天然氮的99.636%,是最普遍的氮同位素。

氮-14是非常少见的质子和中子数都是奇数的稳定核素英语Even and odd atomic nuclei#Odd proton, odd neutron(都是七个),而且是唯一一个成为該元素最丰富同位素的奇-奇核素。每个质子和中子都贡献了自旋±1/2,形成了自旋为1的氮-14核。

和所有原子序数超过3()的元素一样,氮-14和氮-15在宇宙中的来源是恒星核合成,是碳氮氧循环中的一个必经核素。

氮-14是天然存在的放射性同位素碳-14的来源。在高层大气中,一些宇宙射线造成涉及氮-14的核反应,形成碳-14,会衰变成氮-14,半衰期5730±40年。[4]

氮-15

氮-15是氮的穩定同位素之一,在自然界中較為稀有,僅占天然氮的0.364%。两种形成氮-15的来源分别是氧-15正电子发射[5]碳-15贝塔衰变。氮-15是所有同位素中中子俘获截面最低的核素之一。[6]

氮-15频繁在NMR里被使用(氮-15核磁共振波谱法英语Nitrogen-15 NMR spectroscopy)。不像更常见的氮-14,具有整数自旋,因此具有四极矩15N的自旋不是整数(3/2)。这为NMR提供了优势,例如更窄的线宽。

氮-15追踪英语Nitrogen-15 tracing是研究氮循环的一个方法。


註釋

  1. ^ Bold for stable isotopes
  2. ^ Immediately decays into two alpha particles for a net reaction of 12N -> 34He + e+
  3. ^ 用于正电子发射计算机断层扫描

參考文獻

  1. ^ Meija, Juris; et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2016, 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  2. ^ Universal Nuclide Chart . nucleonica. [2015-09-09]. (原始内容于2017-02-19). 
  3. ^ Teruaki Enoto; et al. Photonuclear reactions triggered by lightning discharge. Nature. Nov 23, 2017, 551 (7681): 481–484. Bibcode:2017Natur.551..481E. PMID 29168803. arXiv:1711.08044 . doi:10.1038/nature24630. 
  4. ^ Godwin, H. Half-life of radiocarbon. Nature. 1962, 195 (4845): 984. Bibcode:1962Natur.195..984G. doi:10.1038/195984a0. 
  5. ^ CRC Handbook of Chemistry and Physics 64th. 1983–1984: B-234. 
  6. ^ Evaluated Nuclear Data File (ENDF) Retrieval & Plotting. National Nuclear Data Center. [2020-08-09]. (原始内容于2020-08-09). 
  • Isotope masses from by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
  • Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) (页面存档备份,存于互联网档案馆). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) (页面存档备份,存于互联网档案馆).
  • Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
    • Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties (页面存档备份,存于互联网档案馆), Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
    • National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (页面存档备份,存于互联网档案馆) (retrieved Sept. 2005).
    • David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

氮的同位素, 原子量, 0067, 共有17個已知同位素, 質量數介於10, 25之間, 其中有2個是穩定的, 其他都具有放射性, 天然存在的氮同位素有2個, 分別是14n和15n, 皆為穩定同位素, 其中以14n占天然氮的絕大部分, 豐度為99, 其他放射性同位素都不出現在自然界中, 只有在實驗室製造出來過, 主要的氮同位素同位素, 衰變丰度, 半衰期, 方式, 能量, 產物13n, 人造, 13c14n, 穩定, 帶7粒中子15n, 穩定, 帶8粒中子標準原子質量, 英语, standard, atomic, . 氮 原子量 14 0067 2 共有17個已知同位素 質量數介於10 25之間 其中有2個是穩定的 其他都具有放射性 天然存在的氮同位素有2個 分別是14N和15N 皆為穩定同位素 其中以14N占天然氮的絕大部分 豐度為99 6 其他放射性同位素都不出現在自然界中 只有在實驗室製造出來過 主要的氮同位素同位素 衰變丰度 半衰期 t1 2 方式 能量 MeV 產物13N 人造 9 965 min e 2 220 13C14N 99 6 穩定 帶7粒中子15N 0 4 穩定 帶8粒中子標準原子質量 英语 Standard atomic weight Ar 標準 7001140064300000000 14 00643 7001140072800000000 14 00728 1 傳統 14 007 C 6 O 8 查看讨论编辑 目录 1 圖表 2 氮 13 3 氮 14 4 氮 15 5 註釋 6 參考文獻圖表 编辑符號 Z p N n 同位素質量 u 半衰 衰變方式 2 衰變產物 n 1 原子核自旋 相對豐度 莫耳分率 相對豐度的變化量 莫耳分率 激發能量10N 7 3 10 04165 43 200 140 10 24 s 2 3 16 MeV p 9 C 2 11N 7 4 11 02609 5 590 210 10 24 s 1 58 75 52 MeV p 10 C 1 2 11mN 740 60 keV 6 90 80 10 22 s 1 2 12N 7 5 12 0186132 11 11 000 16 ms b 96 5 12 C 1 b a 3 5 8 Be n 2 13 N n 3 7 6 13 00573861 29 9 965 4 min b 13 C 1 2 14 N 7 7 14 0030740048 6 稳定 1 0 99636 20 0 99579 0 9965415N 7 8 15 0001088982 7 穩定 1 2 0 00364 20 0 00346 0 0042116N 7 9 16 0061017 28 7 13 2 s b 99 99 16 O 2 b a 001 12 C17N 7 10 17 008450 16 4 173 4 s b n 95 0 16 O 1 2 b 4 99 17 Ob a 0025 13 C18N 7 11 18 014079 20 622 9 ms b 76 9 18 O 1 b a 12 2 14 Cb n 10 9 17 O19N 7 12 19 017029 18 271 8 ms b n 54 6 18 O 1 2 b 45 4 19 O20N 7 13 20 02337 6 130 7 ms b n 56 99 19Ob 43 00 20O21N 7 14 21 02711 10 87 6 ms b n 80 0 20O 1 2 b 20 0 21O22N 7 15 22 03439 21 13 9 14 ms b 65 0 22Ob n 35 0 21O23N 7 16 23 04122 32 14 5 24 ms 14 1 12 15 ms b 23O 1 2 24N 7 17 24 05104 43 lt 52 ns n 23N25N 7 18 25 06066 54 lt 260 ns 1 2 備註 畫上 號的數據代表沒有經過實驗的証明 只是理論推測而已 而用括號括起來的代表數據不確定性 氮 13 编辑主条目 氮 13 氮 13是氮的人造放射性同位素之一 半衰期很短 具有高度放射性 氮 13和氧 15可以由伽马射线 例如从闪电产生 將氮 14和氧 16的一个中子轰出去而形成 14N g 13N n 16O g 15O n氮 13会衰变成碳 13 并发射一个正电子 半衰期10分钟 这个正电子很快就和一个电子湮灭 放出两个511 keV的光子 在一个闪电过后 这些伽马射线照理来说可以持续10分钟 不过这些低能量伽马射线只能传播90米 所以只能探测到1分钟 13N和15O 组成的 云 会被风吹而漂浮 3 氮 14 编辑氮 14是氮的穩定同位素之一 占了天然氮的99 636 是最普遍的氮同位素 氮 14是非常少见的质子和中子数都是奇数的稳定核素 英语 Even and odd atomic nuclei Odd proton odd neutron 都是七个 而且是唯一一个成为該元素最丰富同位素的奇 奇核素 每个质子和中子都贡献了自旋 1 2 形成了自旋为1的氮 14核 和所有原子序数超过3 锂 的元素一样 氮 14和氮 15在宇宙中的来源是恒星核合成 是碳氮氧循环中的一个必经核素 氮 14是天然存在的放射性同位素碳 14的来源 在高层大气中 一些宇宙射线造成涉及氮 14的核反应 形成碳 14 会衰变成氮 14 半衰期5730 40年 4 氮 15 编辑氮 15是氮的穩定同位素之一 在自然界中較為稀有 僅占天然氮的0 364 两种形成氮 15的来源分别是氧 15的正电子发射 5 和碳 15的贝塔衰变 氮 15是所有同位素中中子俘获截面最低的核素之一 6 氮 15频繁在NMR里被使用 氮 15核磁共振波谱法 英语 Nitrogen 15 NMR spectroscopy 不像更常见的氮 14 具有整数自旋 因此具有四极矩 15N的自旋不是整数 3 2 这为NMR提供了优势 例如更窄的线宽 氮 15追踪 英语 Nitrogen 15 tracing 是研究氮循环的一个方法 同位素列表 碳的同位素 氮的同位素 氧的同位素註釋 编辑 Bold for stable isotopes Immediately decays into two alpha particles for a net reaction of 12N gt 34He e 用于正电子发射计算机断层扫描參考文獻 编辑 Meija Juris et al Atomic weights of the elements 2013 IUPAC Technical Report Pure and Applied Chemistry 2016 88 3 265 91 doi 10 1515 pac 2015 0305 Universal Nuclide Chart nucleonica 2015 09 09 原始内容存档于2017 02 19 含有內容需登入查看的頁面 link Teruaki Enoto et al Photonuclear reactions triggered by lightning discharge Nature Nov 23 2017 551 7681 481 484 Bibcode 2017Natur 551 481E PMID 29168803 arXiv 1711 08044 doi 10 1038 nature24630 Godwin H Half life of radiocarbon Nature 1962 195 4845 984 Bibcode 1962Natur 195 984G doi 10 1038 195984a0 CRC Handbook of Chemistry and Physics 64th 1983 1984 B 234 Evaluated Nuclear Data File ENDF Retrieval amp Plotting National Nuclear Data Center 2020 08 09 原始内容存档于2020 08 09 Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G Audi A H Wapstra C Thibault J Blachot and O Bersillon in Nuclear Physics A729 2003 Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements Review 2000 IUPAC Technical Report 页面存档备份 存于互联网档案馆 Pure Appl Chem Vol 75 No 6 pp 683 800 2003 and Atomic Weights Revised 2005 页面存档备份 存于互联网档案馆 Half life spin and isomer data selected from these sources Editing notes on this article s talk page Audi Bersillon Blachot Wapstra The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties 页面存档备份 存于互联网档案馆 Nuc Phys A 729 pp 3 128 2003 National Nuclear Data Center Brookhaven National Laboratory Information extracted from the NuDat 2 1 database 页面存档备份 存于互联网档案馆 retrieved Sept 2005 David R Lide ed Norman E Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics 85th Edition online version CRC Press Boca Raton Florida 2005 Section 11 Table of the Isotopes 取自 https zh wikipedia org w index php title 氮的同位素 amp oldid 77021794, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

文章

,阅读,下载,免费,免费下载,mp3,视频,mp4,3gp, jpg,jpeg,gif,png,图片,音乐,歌曲,电影,书籍,游戏,游戏。