フッ素の同位体
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| 標準原子量 A r °(F) | ||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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フッ素（9F）には19の同位体が知られており、13
Fから31
Fおよび2つの異性体（18メートル
Fと26分
F）。フッ素19のみが安定しており、微量以上で自然に存在するため、フッ素は単一同位体であり、単一核種の元素です。
最も長寿命の放射性同位元素は18
半減期109.734分のF 、続いて17
Fの半減期は64.37秒です。これらの不安定同位体は恒星内のCNOサイクルに関与しています。その他のフッ素同位体の半減期はすべて12秒未満で、そのほとんどは0.5秒未満です。
同位体のリスト
| 核種 [n 1] | Z | 北 | 同位体質量 （Da）[4] [n 2] [n 3] | 半減期[1] [n 4] | 減衰 モード[1] [n 5] | 娘 同位体 [n 6] | スピンと パリティ[1] [n 7] [n 4] | 同位体 存在比 | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 励起エネルギー | |||||||||||||||||||
| 13 F [5] | 9 | 4 | 13.045 120 (540) # | p ? | 12 お | 1/2+# | |||||||||||||
| 14 F | 9 | 5 | 14.034 320 (40) | 500（60）年 [910(100) keV ] | p ? | 13 お | 2− | ||||||||||||
| 15 F | 9 | 6 | 15.017 785 (15) | 1.1(3) zs [376 keV ] | p | 14 お | 1/2以上 | ||||||||||||
| 16 F | 9 | 7 | 16.011 460 (6) | 21(5) zs [21.3(5.1) keV ] | p | 15 お | 0− | ||||||||||||
| 17 F [n 8] | 9 | 8 | 17.002 095 24 (27) | 64.370(27)秒 | β + | 17 お | 5/2+ | ||||||||||||
| 18 F [n 9] | 9 | 9 | 18.000 9373 (5) | 109.734(8)分 | β + | 18 お | 1歳以上 | トレース | |||||||||||
| 18メートル F | 1 121 .36(15) keV | 162(7) ns | それ | 18 F | 5歳以上 | ||||||||||||||
| 19 F | 9 | 10 | 18.998 403 162 067 (883) | 安定した | 1/2以上 | 1 | |||||||||||||
| 20 F | 9 | 11 | 19.999 981 25 (3) | 11.0062(80)秒 | β − | 20 ね | 2歳以上 | ||||||||||||
| 21 F | 9 | 12 | 20.999 9489 (19) | 4.158(20)秒 | β − | 21 ね | 5/2+ | ||||||||||||
| 22 F | 9 | 13 | 22.002 999 (13) | 4.23(4)秒 | β −（>89%） | 22 ね | （4歳以上） | ||||||||||||
| β − n (<11％） | 21 ね | ||||||||||||||||||
| 23 F | 9 | 14 | 23.003 530 (40) | 2.23(14)秒 | β −（>86%） | 23 ね | 5/2+ | ||||||||||||
| β − n (<14%） | 22 ね | ||||||||||||||||||
| 24 F | 9 | 15 | 24.008 100 (100) | 384(16)ミリ秒 | β −（>94.1%） | 24 ね | 3歳以上 | ||||||||||||
| β − n (<5.9%） | 23 ね | ||||||||||||||||||
| 25 F | 9 | 16 | 25.012 170 (100) | 80(9)ミリ秒 | β −（76.9（4.5）％） | 25 ね | （5/2+） | ||||||||||||
| β − n (23.1（4.5）％） | 24 ね | ||||||||||||||||||
| β − 2n ? | 23 ね ？ | ||||||||||||||||||
| 26 F | 9 | 17 | 26.020 050 (110) | 8.2(9)ミリ秒 | β −（86.5（4.0）％ | 26 ね | 1歳以上 | ||||||||||||
| β − n (13.5（4.0）％） | 25 ね | ||||||||||||||||||
| β − 2n ? | 24 ね ？ | ||||||||||||||||||
| 26分 F | 643.4(1) keV | 2.2(1)ミリ秒 | それ （82(11)% ) | 26 F | （4歳以上） | ||||||||||||||
| β − n (12(8)% ) | 25 ね | ||||||||||||||||||
| β − ? | 26 ね ？ | ||||||||||||||||||
| 27 F | 9 | 18 | 27.026 980 (130) | 5.0(2) ミリ秒 | β − n (77(21)% ) | 26 ね | 5/2+# | ||||||||||||
| β −（23(21)% ) | 27 ね | ||||||||||||||||||
| β − 2n ? | 25 ね ？ | ||||||||||||||||||
| 28 F | 9 | 19 | 28.035 860 (130) | 46 zs | n | 27 F | （4−） | ||||||||||||
| 29 F | 9 | 20 | 29.043 100 (560) | 2.5(3)ミリ秒 | β − n (60(40)% ) | 28 ね | （5/2+） | ||||||||||||
| β −（40(40)% ) | 29 ね | ||||||||||||||||||
| β − 2n ? | 27 ね ？ | ||||||||||||||||||
| 30 F [6] | 9 | 21 | 30.052 56 (54) # | 0.96+0.56 −0.41 zs | n | 29 F | |||||||||||||
| 31 F | 9 | 22 | 31.060 20 (570) # | 2ミリ秒# [>260ナノ秒] | β − ? | 31 ね ？ | 5/2+# | ||||||||||||
| β − n ? | 30 ね ？ | ||||||||||||||||||
| β − 2n ? | 29 ね ？ | ||||||||||||||||||
| この表のヘッダーとフッター: | |||||||||||||||||||
- ^ m F – 励起核異性体。
- ^ ( ) – 不確実性 (1 σ ) は、対応する最後の数字の後の括弧内に簡潔に示されます。
- ^ # – 原子質量は # でマークされています。値と不確実性は純粋な実験データからではなく、少なくとも部分的に質量表面 (TMS) の傾向から導き出されています。
- ^ ab # – # でマークされた値は、純粋に実験データから導き出されたものではなく、少なくとも部分的には近隣核種の傾向 (TNN) から導き出されたものです。
- ^ 崩壊のモード:
EC: 電子捕獲 それ： 異性体転移 名前: 中性子放出 p: 陽子放出 - ^ 太字の記号は娘製品です – 娘製品は安定しています。
- ^ ( ) スピン値 – 弱い割り当て引数を持つスピンを示します。
- ^ 水素からヘリウムを生成する過程の一部として恒星内元素合成における様々なCNOサイクルの中間生成物
- ^ 薬用として使用される
フッ素18
フッ素の不安定核種のうち、18
Fは半減期が最も長く、109.734(8)分。18
Oはβ +崩壊によって消滅する。この理由から18
Fは商業的に重要な陽電子源です。その主な価値は、医療における陽電子放出断層撮影法（PET）に使用される放射性医薬品 フルデオキシグルコースの製造にあります。
フッ素18は、陽子と中性子の数が等しく、原子番号が奇数（それぞれ9個）であるため、不安定核種の中で2番目に軽い（陽子4個と中性子4個のベリリウム8に次ぐ）不安定核種である。（核種の安定性に関するパリティの議論も参照のこと。）[7]
フッ素19
フッ素19はフッ素の唯一の安定同位体である。その存在比は100% ; フッ素の他の同位体は有意な量で存在しない。その結合エネルギーは147 801 .3648(38) keV . フッ素19はスピン1/2+でNMR活性であるため、フッ素19 NMR分光法に使用されます。
異性体
フッ素-18mとフッ素-26mの2つの核異性体（長寿命の励起核状態）のみが特徴付けられている。18メートル
異性体転移を起こす前のFは162(7) ナノ秒である。これは、粒子に束縛されたフッ素放射性同位元素の核基底状態の崩壊半減期よりも短い。26分
Fは2.2(1)ミリ秒;主に基底状態26
または（まれにベータマイナス崩壊を介して）高励起状態の1つに26
遅延中性子放出を伴うNe。
参照
フッ素以外の娘核種
参考文献
- ^ abcd Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」(PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
- ^ 「標準原子量：フッ素」CIAAW . 2021年。
- ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip JH; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro AJ (2022-05-04). 「元素の標準原子量2021（IUPAC技術報告書）」. Pure and Applied Chemistry . doi :10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
- ^ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II). 表、グラフ、参考文献*」. Chinese Physics C. 45 ( 3) 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
- ^ Charity, RJ (2021年4月2日). 「陽子ドリップラインから4中性子先に位置するエキゾチック同位体13Fの観測」. Physical Review Letters . 126 (13): 2501. Bibcode :2021PhRvL.126m2501C. doi :10.1103/PhysRevLett.126.132501. OSTI 1773500. PMID: 33861136. S2CID: 233259561. 2021年4月5日閲覧。
- ^ Kahlbow, J.; et al. (SAMURAI21-NeuLAND Collaboration) (2024-08-23). 「30Fの研究から見た28O付近の魔法状態と超流動状態」. Physical Review Letters . 133 (8). arXiv : 2407.19303 . doi : 10.1103/PhysRevLett.133.082501 . ISSN 0031-9007.
- ^ 国立核データセンター. 「NuDat 3.0 データベース」.ブルックヘブン国立研究所.
出典
- システ、V.ベ、MM (2011)。 「F-18」（PDF）。 MM 州ベにて。クールソル、N.デュシュマン、B.ラグーティン、F.他。 （編）。放射性核種表 (レポート)。 CEA (エネルギー原子力代替委員会)、LIST、LNE-LNHB (国立アンリ・ベクレル研究所/エネルギー原子委員会)。2020 年 8 月 11 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2011 年6 月 15 日に取得。
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