Az oxigén izotópjai

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. július 20-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .

Az oxigén izotópjai az oxigén kémiai elem  változatai, amelyekben az atommagban eltérő számú neutron található . Az oxigénnek 16 izotópja ismert, tömegszámuk 11-26 ( protonok száma 8, neutronok száma 3-18). A nukleáris izomerek nem ismertek.

A természetes oxigén 3 stabil izotóp keverékéből áll:

A leghosszabb élettartamú radioaktív izotóp 15 O, felezési ideje 122,24 másodperc.

Stabil izotópok

A természetes oxigén három stabil izotópból áll, 16 O , 17 O és 18 O , amelyek közül a 16 O izotóp a legnagyobb mennyiségben előforduló (99,762%) oxigénizotóp [1] .

A 16 O izotóp túlsúlyát az magyarázza, hogy a csillagokban végbemenő termonukleáris fúzió során jön létre [2] .

A 16 O nagy része a héliumfúziós folyamat végén képződik csillagokban. A tripla alfa reakció során szintetizálódik a 12 C izotóp , amely egy további 4 He atommagot rögzít . Ezenkívül a neon magégése során 16 O képződik [2] .

A 17O és a 18O másodlagos izotópok. A 17 O főként a CNO körfolyamat során képződik, és főként a hidrogén égési zónájában található [2] . A 18 O nagy része 4 He magnak a 14 N izotóp általi befogása során keletkezik, a csillagok héliumzónájában akkumulálva [2] . Két oxigénmag egyesüléséhez és egy kénmag kialakulásához egymilliárd kelvin hőmérséklet szükséges [ 3] .

A Föld légkörében az oxigén 99,759% 16O , 0,037% 17O és 0,204 % 18O [ 4] .

Oxigén-18

A 18 F szintézisében használják, a gyorsítókban 18 O- val történő célpontok protonbombázásának módszerével . Ehhez a természetes oxigént 18 O-ban 95%-ra dúsítják. Az izotópok szétválasztása desztillációval és/vagy centrifugálással történik [5] [6] .

Radioizotópok

A mesterséges oxigénizotópok 12-től 24-ig terjedő tömegszámtartományban is ismertek [1] . A legstabilabbak a 15 O 122,24 s felezési idővel és a 14 O 70,606 s felezési idővel [1] . Az összes többi radioaktív izotóp felezési ideje 27 s-nál rövidebb, legtöbbjük felezési ideje 83 milliszekundumnál kisebb [1] . Például 24 O felezési ideje 61 ms [7] .

A könnyű izotópok leggyakoribb bomlási útvonala a β + bomlás (nitrogén izotópok képződésével) [8] [9] [10] , a nehéz izotópok esetében pedig a β bomlás ( fluor izotópok képződésével ).

Oxigén-13

Az oxigén-13 az oxigén instabil izotópja, melynek magja 8 protonból és 5 neutronból áll. Atommag spin 3/2, felezési idő 8,58 ms. Atomtömeg 13,0248 amu. e.m. 17,765 MeV bomlási energiával elektronbefogással 13 N - vé alakul [11] . Ez a fluor-14 bomlásterméke [12] . Először Rutherford szerezte meg nitrogénmagok alfa-részecskékkel történő bombázásával.

Oxigén-15

A 15 O izotópot pozitronemissziós tomográfiában használják , de sokkal ritkábban, mint 18 F vagy 11 C. Ennek oka a 15 O túl rövid felezési ideje . A 15 O atommag 8 protonból, 7 neutronból áll, atomtömege 15,0030654 a.u. e.m. A felezési idő 122 másodperc [13] .

Izotóptáblázat

Nuklid szimbólum
 Z ( p ) N( n ) Az izotóp tömege [14]
( a.u.m. ) 		Felezési
idő [15]
(T 1/2 ) 		Bomlási csatorna Bomlástermék Az atommag spinje és paritása [15]
 Az izotóp elterjedtsége
a természetben 		Az izotóp-bőség változásának tartománya a természetben
Gerjesztő energia
11 O nyolc 3 11.051250 (60) (1,98 ± (22))⋅10 -22  s
[ 2,31 ± 0,14 ] 		2p 9C _ (3/2−)
12 O nyolc négy 12.034368(13) (8,9 ± (33))⋅10 -21  s 2p (60,0%) 10C _ 0+
13 O nyolc 5 13.024815(10) 8,58±(5)ms β + (89,1%) 13 N (3/2−)
β + , p (10,9%) 12C _
14 O nyolc 6 14.008596706(27) 70,621 ± (11) s β + 14 N 0+
15 O nyolc 7 15.0030656(5) 122,266 ± (43) s β + 15 N 1/2−
16 O nyolc nyolc 15,9949146193(3) stabil 0+ 0,99757 (16) 0,99738–0,99776
17 O nyolc 9 16,9991317560(7) stabil 5/2+ 3.8(1)⋅10 −4 (3,7–4,0)⋅10 −4
18 O nyolc tíz 17,9991596121(7) stabil 0+ 2,05(14)⋅10 −3 (1,88–2,22)⋅10 −3
19 O nyolc tizenegy 19.0035780(28) 26,470 ± (6) s β − 19F_ _ 5/2+
20o _ nyolc 12 20.0040754(9) 13,51±(5) s β − 20F_ _ 0+
21 O nyolc 13 21.008655(13) 3,42±(10) s β − 21F _ (5/2+)
22 O nyolc tizennégy 22.00997(6) 2,25 ± (9) s β − (>78%) 22F _ 0+
β − , n (<22%) 21F _
23 O nyolc tizenöt 23.01570(13) 97 ± (8) ms β − (93%) 23F _ 1/2+
β − , n (7%) 22F _
24 O nyolc 16 24.01986 [18] 77,4± (45) ms β − (57%) 24F _ 0+
β − , n (43%) 23F _
25 O nyolc 17 25.02934(18) (5,18 ± (0,35))⋅10 -21  s n 24 O 3/2+#
26 O nyolc tizennyolc 26.03721(18) 4,2(33)⋅10 -12 s 2n 24 O 0+
27 O nyolc 19 27.04796(54)# < 260 ns n 26 O 3/2+#
28 O nyolc húsz 28.05591(75)# < 100 ns 2n 26 O 0+

Magyarázatok a táblázathoz

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 3 4 K. L. Barbalace. Elemek periódusos rendszere: O - Oxigén . EnvironmentalChemistry.com . Letöltve: 2007. december 17.
  2. ↑ 1 2 3 4 B. S. Meyer (2005. szeptember 19–21.). „Az oxigén izotópjainak nukleoszintézise és galaktikus kémiai evolúciója” (PDF) . A NASA Cosmochemistry Program és a Lunar and Planetary Institute kiadványai . Munkacsoport az oxigénről a legkorábbi naprendszerben . Gatlinburg, Tennessee. 9022.
  3. ↑ Emsley, 2001 , p. 297.
  4. ↑ Cook, 1968 , p. 500.
  5. ↑ Oxigénizotópos dúsítási módszer
  6. ↑ az oxigénizotópok szétválasztásának módja
  7. ↑ Oxigén-24 . WWW Radioaktív izotópok táblázata . LUNDS Universitet , LBNL Isotopes Project (1999. február 28.). Letöltve: 2009. június 8. Az eredetiből archiválva : 2012. július 28..
  8. ↑ NUDAT . Hozzáférés dátuma: 2009. július 6. Az eredetiből archiválva : 2012. július 28.
  9. ↑ NUDAT . Hozzáférés dátuma: 2009. július 6. Az eredetiből archiválva : 2012. július 28.
  10. ↑ NUDAT . Hozzáférés dátuma: 2009. július 6. Az eredetiből archiválva : 2012. július 28.
  11. ↑ Elemek periódusos rendszere: O – Oxigén (EnvironmentalChemistry.com)
  12. ↑ Elemek periódusos rendszere: F – Fluor (EnvironmentalChemistry.com)
  13. ↑ oxigén 15 - az oxigén 15 meghatározása az Orvosi szótárban - az ingyenes online orvosi szótár, tezaurusz és enciklopédiából
  14. ↑ Az adatok Huang WJ , Meng Wang , Kondev FG , Audi G. , Naimi S. Az Ame2020 atomtömeg-értékelése (I) alapján. Bemeneti adatok kiértékelése és beállítási eljárások  (angol)  // Chinese Physics C. - 2021. - Vol. 43 , iss. 3 . - P. 030002-1-030002-342 . doi : 10.1088 / 1674-1137/abddb0 .
  15. ↑ 1 2 Adatok Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. A Nubase2020 értékelése a nukleáris tulajdonságokról  // Chinese Physics  C. - 2021. - Kt. 45 , iss. 3 . - P. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .Nyílt hozzáférésű

Irodalom

 izotópok
  egy 2                             3 négy 5 6 7 nyolc 9 tíz tizenegy 12 13 tizennégy tizenöt 16 17 tizennyolc
egy x H   x Ő
2 x Li x Legyen   x B x C x N x O x F x Ne
3 x Na xMg_ _   x Al x Si x P x S xCl_ _ xAr_ _
négy x K x kb   x Sc x Ti x V xCr_ _ xMn_ _ x Fe x Co x Ni x Cu xZn_ _ x Ga x Ge xAs _ x Se xBr _ xKr _
5 xRb _ xSr_ _   x Y xZr_ _ xNb _ x Mo x Tc x Ru x Rh x Pd xAg_ _ x CD x Be x Sn x Sb x Te x I x Xe
6 x Cs x Ba xLa_ _ x Ce x Pr xNd_ _ x pm xSm_ _ xEu_ _ x Gd xTb _ xDy_ _ x Ho x Er x Tm x Yb x Lu x Hf x Ta x W x Re xOs _ xIr_ _ xPt _ xAu _ x Hg xTl_ _ xPb _ x Bi x Po x At xRn_ _
7 xFr_ _ x Ra x AC xth _ xPa _ x U xNp _ x Pu x Am x cm xBk_ _ x Vö x Es xFm_ _ xMd_ _ x Nem xLr_ _ xRf_ _ xDb _ xSg_ _ x Bh x Hs x Mt xDs_ _ xRg_ _ x Cn xNh_ _ xFl_ _ x Mc xLv_ _ x Ts xOg_ _
 
alkálifémek alkáliföldfémek Lantanidész aktinidák átmeneti fémek
könnyűfémek _ Félfémek nem fémek Halogének nemesgázok Tulajdonságok ismeretlenek