氟的同位素
氟（原子量：18.9984032(5)）共有19個已知同位素，質量數介於13-31之間，其中只有1個是穩定的，其他都具有放射性，因此氟屬於單一同位素元素。天然存在的氟同位素只有穩定的19F，而放射性同位素18F是一個很好的正电子源。
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 標準原子質量 (Ar, 標準) |
| ||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||
圖表
编辑| 符號 | Z | N | 同位素質量（u）[2] [n 1][n 2] |
半衰期 [n 1][n 2] |
衰變 方式[3] |
衰變 產物 [n 3] |
原子核 自旋[n 1] |
相對豐度 （莫耳分率） |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 激發能量[n 2] | ||||||||
| 13F[4] | 9 | 4 | 13.04512(54)# | p | 12O | [n 4] | ||
| 14F | 9 | 5 | 14.03432(4) | 500(60)×10−24 s [910 keV] |
p | 13O | 2− | |
| 15F | 9 | 6 | 15.017785(15) | 410(60)×10−22 s [1.0(2) MeV] |
p | 14O | (1/2+) | |
| 16F | 9 | 7 | 16.011460(6) | 11(6)×10−21 s [40(20) keV] |
p | 15O | 0− | |
| 17F | 9 | 8 | 17.00209524(27) | 64.49(16) s | β+ | 17O | 5/2+ | |
| 18F[n 5] | 9 | 9 | 18.0009373(5) | 109.771(20) min | β+ | 18O | 1+ | |
| 18mF | 1121.36(15) keV | 162(7) ns | IT | 18F | 5+ | |||
| 19 F |
9 | 10 | 18.9984031621(9) | 稳定 | 1/2+ | 1.0000 | ||
| 20F | 9 | 11 | 19.99998125(3) | 11.163(8) s | β− | 20Ne | 2+ | |
| 21F | 9 | 12 | 20.9999489(19) | 4.158(20) s | β− | 21Ne | 5/2+ | |
| 22F | 9 | 13 | 22.002999(13) | 4.23(4) s | β− (89.0%) | 22Ne | 4+,(3+) | |
| β−, n (11.0%) | 21Ne | |||||||
| 23F | 9 | 14 | 23.00353(4) | 2.23(14) s | β− (86.0%) | 23Ne | 5/2+ | |
| β−, n (14.0%) | 22Ne | |||||||
| 24F | 9 | 15 | 24.0081(1) | 400(50) ms | β− (94.1%) | 24Ne | (1,2,3)+ | |
| β−, n (5.9%) | 23Ne | |||||||
| 25F | 9 | 16 | 25.01217(10) | 50(6) ms | β− (76.0%) | 25Ne | (5/2+)# | |
| β−, n (24.0%) | 24Ne | |||||||
| 26F | 9 | 17 | 26.02005(11) | 9.6(8) ms | β− (68.0%) | 26Ne | 1+ | |
| β−, n (32.0%) | 25Ne | |||||||
| 26m F |
643.4(1) keV | 2.2(1) ms | IT (82(11)%) | 26 F |
(4+) | |||
| β−n (12(8)%) | 25 Ne | |||||||
| 27F | 9 | 18 | 27.02698(13) | 4.9(2) ms | β− | 27Ne | 5/2+# | |
| 28F | 9 | 19 | 28.03586(13) | <40 ns | n | 27F | ||
| 29F | 9 | 20 | 29.04310(56) | 2.6(3) ms | β− | 29Ne | 5/2+# | |
| 30F[5] | 9 | 21 | 30.05256(54)# | n | 29F | |||
| 31F | 9 | 22 | 31.06102(57)# | 1# ms [>260 ns] | 5/2+# | |||
氟-18
编辑在氟的所有放射性同位素中，18F有著最长的半衰期，為109.739分钟。它有两种衰变模式，其中較常见的模式是正电子发射。因为这个原因，18F是醫療中正电子的主要来源。它最重要的用途就是放疗，一般以氟代脱氧葡萄糖的形式使用，是正电子发射计算机断层扫描的药物。
和所有以正电子发射为衰变形式的核素一样， 18F也可以以电子捕获的方法衰变。不管是哪一种衰变方式，18F都会衰变成18O。有96.86%的氟-18原子会以正电子发射的方式衰变，剩下的3.14%则是电子捕获。[6]
氟-18是质子数和中子数一样，并且是奇数的不稳定核素里最轻的，各有9个。[7]
氟-19
编辑氟-19是氟的唯一一种稳定同位素。它在天然氟里面占了100%，没有其它的同位素存在于自然中。它的结合能为147801 keV。氟-19的自旋为1/2，因此可用于氟-19 NMR。
氟-20
编辑氟-20是氟的人造放射性同位素之一。它的半衰期为11.07秒，会进行β衰变，形成20Ne。它的放射性为1.885×109TBq/g，平均寿命有15.87秒长。
氟-21
编辑氟-21是氟的人造放射性同位素之一。它的半衰期为4.158秒，会进行β衰变，形成21Ne。它的放射性为4.78×109TBq/g。
| ← | 同位素列表 | → |
| 氧的同位素 | 氟的同位素 | 氖的同位素 |
參考文獻
编辑- ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2022-05-04. ISSN 1365-3075. doi:10.1515/pac-2019-0603 （英语）.
- ^ Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references. Chinese Physics C. 2021, 45 (3): 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf.
- ^ Universal Nuclide Chart
. nucleonica. [2015-09-09]. （原始内容存档于2017-02-19）.
- ^ 4.0 4.1 Charity, R. J. Observation of the Exotic Isotope 13 F Located Four Neutrons beyond the Proton Drip Line. Physical Review Letters. 2 April 2021, 126 (13): 2501 [5 April 2021]. doi:10.1103/PhysRevLett.126.132501. （原始内容存档于2022-05-13）.
- ^ Kahlbow, J.; et al. SAMURAI21-NeuLAND Collaboration. Magicity versus Superfluidity around 28O viewed from the Study of 30F. Physical Review Letters. 2024-08-23, 133 (8). ISSN 0031-9007. doi:10.1103/PhysRevLett.133.082501.
- ^ [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆） F-18 branching ratio for positron emission vs. EC
- ^ National Nuclear Data Center. NuDat 2.x database. Brookhaven National Laboratory.
- 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.