Войти
| |||||||||||||||||||||||||||||
| Стандартный атомный вес A r, стандартный (Н) | |||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||
Природный азот ( 7 N) состоит из двух стабильных изотопов : подавляющее большинство (99,6%) природного азота - это азот-14, а остальная часть - азот-15. Также известны четырнадцать радиоизотопов с атомными массами от 10 до 25, а также один ядерный изомер, 11 м Н. Все эти радиоизотопы короткоживущие, самым долгоживущим является азот-13 с периодом полураспада 9,965 минут. Все остальные имеют период полураспада менее 7,15 секунды, большинство из которых менее 620 миллисекунд. Большинство изотопов с атомными массовыми числами ниже 14 распадаются на изотопы углерода, в то время как большинство изотопов с массами выше 15 распадаются на изотопы кислорода. Самый короткоживущий из известных изотопов - это азот-10 с периодом полураспада около 200 йоктосекунд.
| Нуклид | Z | N | Изотопная масса ( Да ) | Период полураспада [ ширина резонанса ] | Режим распада | Дочерний изотоп | Спин и паритет | Естественное изобилие (мольная доля) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Энергия возбуждения | Нормальная пропорция | Диапазон вариации | |||||||
| 10 с.ш. | 7 | 3 | 10,04165 (43) | 200 (140) × 10 −24 с [2,3 (16) МэВ] | п | 9 C | (2-) | ||
| 11 с.ш. | 7 | 4 | 11.02609 (5) | 550 (20) × 10 −24 с [1,58 (+ 75−52) МэВ] | п | 10 C | 1/2 + | ||
| 11м с.ш. | 740 (60) кэВ | 690 (80) × 10 −24 с | 1 / 2- | ||||||
| 12 с.ш. | 7 | 5 | 12.0186132 (11) | 11.000 (16) мс | β + (96,5%) | 12 C | 1+ | ||
| β +, α (3,5%) | 8 Быть | ||||||||
| 13 с.ш. | 7 | 6 | 13.00573861 (29) | 9,965 (4) мин | β + | 13 C | 1 / 2- | ||
| 14 с.ш. | 7 | 7 | 14.00307400446 (21) | Стабильный | 1+ | 0,99636 (20) | 0,99579–0,99654 | ||
| 15 с.ш. | 7 | 8 | 15.0001088989 (6) | Стабильный | 1 / 2- | 0,00364 (20) | 0,00346–0,00421 | ||
| 16 с.ш. | 7 | 9 | 16.0061019 (25) | 7,13 (2) с | β - (99,99855%) | 16 О | 2− | ||
| β -, α (0,00145%) | 12 C | ||||||||
| 16 м с.ш. | 120,42 (12) кэВ | 5,25 (6) мкс | ИТ (99,9996%) | 16 N | 0− | ||||
| β - (0,0004%) | 16 О | ||||||||
| 17 с.ш. | 7 | 10 | 17.008449 (16) | 4,173 (4) с | β -, n (95,0%) | 16 О | 1 / 2- | ||
| β - (4,9975%) | 17 О | ||||||||
| β -, α (0,0025%) | 13 C | ||||||||
| 18 с.ш. | 7 | 11 | 18.014078 (20) | 619,2 (19) мс | β - (80,8%) | 18 О | 1− | ||
| β -, α (12,2%) | 14 C | ||||||||
| β -, n (7,0%) | 17 О | ||||||||
| 19 с.ш. | 7 | 12 | 19.017022 (18) | 336 (3) мс | β - (58,2%) | 19 О | (1 / 2-) | ||
| β -, n (41,8%) | 18 О | ||||||||
| 20 с.ш. | 7 | 13 | 20,02337 (8) | 136 (3) мс | β - (57,1%) | 20 O | |||
| β -, n (42,9%) | 19 O | ||||||||
| 21 с.ш. | 7 | 14 | 21.02709 (14) | 84 (7) мс | β -, n (90,5%) | 20 O | (1 / 2-) | ||
| β - (9,5%) | 21 O | ||||||||
| 22 с.ш. | 7 | 15 | 22.03410 (22) | 23 (3) мс | β - (54%) | 22 O | 0− # | ||
| β -, n (34%) | 21 O | ||||||||
| β -, 2n (12%) | 20 O | ||||||||
| 23 с.ш. | 7 | 16 | 23.03942 (45) | 13,9 (14) мс [ 14.1 +12 −15 мс ] | β - (50%) | 23 O | 1/2 - # | ||
| β -, n (42%) | 22 O | ||||||||
| β -, 2n (8%) | 21 O | ||||||||
| 24 с.ш. | 7 | 17 | 24.05039 (43) # | lt;52 нс | п | 23 с.ш. | |||
| 25 с.ш. | 7 | 18 | 25.06010 (54) # | lt;260 нс | 1/2 - # | ||||
| ЭТО: | Изомерный переход |
| n: | Эмиссия нейтронов |
| п: | Эмиссия протонов |
Азот-13 и кислород-15 производятся 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-излучения с энергией около 511 кэВ. После удара молнии это гамма-излучение затухает с периодом полураспада в десять минут, но эти низкоэнергетические гамма-лучи проходят в среднем только около 90 метров по воздуху, поэтому их можно обнаружить только в течение минуты или около того, как «Облако» 13 N и 15 O плывет, уносимое ветром.
Азот-14 является одним из двух стабильных (не радиоактивных ) изотопов от 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 каждого) и единственный, который составляет большую часть своего элемента. Каждый протон или нейтрон вносит ядерный спин с плюсовым или минусовым спином 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 образуются как часть цикла углерод-азот-кислород.
Азот-14 является источником природного радиоактивного углерода-14. Некоторые виды космического излучения вызывают ядерную реакцию с азотом-14 в верхних слоях атмосферы Земли, в результате чего образуется углерод-14, который снова распадается до азота-14 с периодом полураспада 5730 ± 40 лет.
Азот-15 является редким стабильным изотопом из азота. Два источника азота-15, являются позитронно - эмиссионной из кислорода-15 и бета - распад из углерода-15. Азот-15 представляет собой одно из самых низких сечений захвата тепловых нейтронов среди всех изотопов.
Азот-15 часто используется в ЯМР ( ЯМР-спектроскопия азота-15 ). В отличие от более распространенного азота-14, который имеет целочисленный ядерный спин и, следовательно, квадрупольный момент, 15 N имеет дробный ядерный спин, равный половине, что дает преимущества для ЯМР, такие как более узкая ширина линии.
Отслеживание азота-15 - это метод, используемый для изучения азотного цикла.
