Ізотопи фтору

Фтор має 19 відомих ізотопів, починаючи з 13F до 31F і два ізомери (18mF та 26mF). Тільки фтор-19 є стабільним і зустрічається в природі в більш ніж слідових кількостях; отже, фтор є моноізотопним і мононуклідним елементом.

Найдовгоживучий радіоізотоп — 18F; він має період напіврозпаду 109,734(8) хв. Усі інші ізотопи фтору мають період напіврозпаду менше хвилини, а більшість — менше секунди. Найменш стабільний відомий ізотоп — 14F, період напіврозпаду якого становить 500(60) йс,^[1] що відповідає ширині резонансу 910(100) кЕв.

Список ізотопів

Символ ізотопу	Z(p)	N(n)	Маса ізотопу (u)^{[n 1]}^{[n 2]}^[2]	Період напіврозпаду^{[n 3]}^[1]	Типи розпаду^{[n 4]}^[1]	Дочірні ізотопи^{[n 5]}	Спін і парність ядра^{[n 6]}^{[n 7]}^[1]	Поширеність ізотопу в природі (мольна частка)^[1]
13F^[3]	9	4	13,045120(540)#		p ?^{[n 8]}	12O ?	1/2+#
14F	9	5	14,034320(40)	500(60) йс [910(100) кеВ]	p ?^{[n 8]}	13O ?	2−
15F	9	6	15,017785(15)	1,1(3) зс [376 кеВ]	p	14O	1/2+
16F	9	7	16,011460(6)	21(5) зс [21,3(5,1) кеВ]	p	15O	0−
17F^{[n 9]}	9	8	17,00209524(27)	64,370(27) s	β⁺	17O	5/2+
18F^{[n 10]}	9	9	18,0009373(5)	109,734(8) хв	β⁺	18O	1+	Сліди
18mF	1121,36(15) кеВ			162(7) нс	ІП	18F	5+
19F	9	10	18,998403162067(883)	Stable			1/2+	1
20F	9	11	19,99998125(3)	11,0062(80) с	β⁻	20Ne	2+
21F	9	12	20,9999489(19)	4,158(20) с	β⁻	21Ne	5/2+
22F	9	13	22,002999(13)	4,23(4) с	β⁻ (> 89%)	22Ne	(4+)
22F	9	13	22,002999(13)	4,23(4) с	n (< 11%)	21Ne	(4+)
23F	9	14	23,003530(40)	2,23(14) с	β⁻ (> 86%)	23Ne	5/2+
23F	9	14	23,003530(40)	2,23(14) с	β⁻n (< 14%)	22Ne	5/2+
24F	9	15	24,008100(100)	384(16) мс	β⁻ (> 94.1%)	24Ne	3+
24F	9	15	24,008100(100)	384(16) мс	β⁻n (< 5.9%)	23Ne	3+
25F	9	16	25,012170(100)	80(9) мs	β⁻ (76.9(4.5)%)	25Ne	(5/2+)
					β⁻n (23.1(4.5)%)	24Ne
					β⁻2n ?^{[n 8]}	23Ne ?
26F	9	17	26,020050(110)	8,2(9) мс	β⁻ (86.5(4.0)%)	26Ne	1+
					β⁻n (13.5(4.0)%)	25Ne
					β⁻2n ?^{[n 8]}	24Ne ?
26mF	643,4(1) кеВ			2,2(1) мс	ІП (82(11)%)	26F	(4+)
					β⁻n (12(8)%)	25Ne
					β⁻ ?^{[n 8]}	26Ne ?
27F	9	18	27,026980(130)	5,0(2) мс	β⁻n (77(21)%)	26Ne	5/2+#
					β⁻ (23(21)%)	27Ne
					β⁻2n ?^{[n 8]}	25Ne ?
28F	9	19	28,035860(130)	46 зс	n	27F	(4−)
29F	9	20	29,043100(560)	2,5(3) мс	β⁻n (60(40)%)	28Ne	(5/2+)
					β⁻ (40(40)%)	29Ne
					β⁻2n ?^{[n 8]}	27Ne ?
30F^[4]	9	21	30,05256(54)#	0.96+0.56 −0.41 зс	n	29F
31F	9	22	31,06020(570)#	2 мс# [> 260 нс]	β⁻ ?^{[n 8]}	31Ne ?	5/2+#
					β⁻n ?^{[n 8]}	30Ne ?
					β⁻2n ?^{[n 8]}	29Ne ?

↑ ( ) — Похибка (1σ) наводиться в стислій формі в круглих дужках після відповідних останніх цифр.
↑ # — Атомна маса, позначена #: значення та невизначеність, отримані не з чисто експериментальних даних, а принаймні частково з тенденцій поверхні мас.
↑ # — Значення, позначені #, отримані не виключно з експериментальних даних, але принаймні частково з трендів сусідніх нуклідів.
↑ Скорочення:
ЕЗ: електронне захоплення
ІП: ізомерний перехід
↑ Жирним для стабільних ізотопів
↑ # — Значення, позначені #, отримані не виключно з експериментальних даних, але принаймні частково з трендів сусідніх нуклідів.
↑ Спіни зі слабким оцінковим обґрунтуванням взяті в дужки.
↑ ^а ^б ^в ^г ^д ^е ^ж ^и ^к ^л Показаний режим розпаду енергетично дозволений, але експериментально не спостерігався у цього нукліда.
↑ Проміжний продукт різних циклів CNO у зоряному нуклеосинтезі як частина процесу утворення гелію з водню
↑ Має медичне застосування

Фтор-18

Докладніше: Фтор-18

З нестабільних нуклідів фтору 18F має найдовший період напіврозпаду, 109,734(8) хв. Розпадається до 18O через β⁺ розпад. З цієї причини 18F є комерційно важливим джерелом позитронів. Його основне значення полягає у виробництві радіофармацевтичного(інші мови) препарату флудеоксиглюкози(інші мови), який використовується в позитронно-емісійній томографії в медицині.^[5]

Фтор-18 є найлегшим нестабільним нуклідом з рівним непарним числом протонів і нейтронів, по 9 у кожному. (Див. також обговорення «магічних чисел» стабільності нуклідів.)^[6]

Ізомери

Охарактеризовано лише два ядерні ізомери (довгоіснуючі збуджені ядерні стани), фтор-18m і фтор-26m.^[1] Період напіврозпаду 18mF до того, як він зазнає ізомерного переходу, становить 162(7) нс.^[1] Це менше, ніж період напіврозпаду будь-якого основного ядерного стану радіоізотопу фтору, за винятком масових чисел 14–16, 28 і 31.^[7] Період напіврозпаду 26mF дорівнює 2.2(1) мс; він розпадається переважно до основного стану 26F або (рідко через бета-мінус розпад) до одного з високозбуджених станів 26Ne з випромінюванням нейтронів.^[1]

Примітки

↑ ^а ^б ^в ^г ^д ^е ^ж ^и Kondev, F.G.; Wang, M.; Huang, W.J.; Naimi, S.; Audi, G. (1 березня 2021). The NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties *. Chinese Physics C. Т. 45, № 3. с. 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae. ISSN 1674-1137. Процитовано 28 січня 2025.
↑ Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. (1 березня 2021). The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references*. Chinese Physics C. Т. 45, № 3. с. 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf. ISSN 1674-1137. Процитовано 28 січня 2025.
↑ Charity, R. J. (2 квітня 2021). Observation of the Exotic Isotope 13 F Located Four Neutrons beyond the Proton Drip Line. Physical Review Letters. 126 (13): 2501. Bibcode:2021PhRvL.126m2501C. doi:10.1103/PhysRevLett.126.132501. OSTI 1773500. PMID 33861136. S2CID 233259561. Процитовано 5 квітня 2021.
↑ Kahlbow, J. та ін. (23 серпня 2024). Magicity versus Superfluidity around ²⁸O viewed from the Study of ³⁰F. Physical Review Letters. 133 (8). arXiv:2407.19303. doi:10.1103/PhysRevLett.133.082501. ISSN 0031-9007. {{cite journal}}: Проігноровано невідомий параметр |collaboration= (довідка)
↑ Kelloff, Gary J.; Hoffman, John M.; Johnson, Bruce; Scher, Howard I.; Siegel, Barry A.; Cheng, Edward Y.; Cheson, Bruce D.; O'Shaughnessy, Joyce; Guyton, Kathryn Z. (15 квітня 2005). Progress and Promise of FDG-PET Imaging for Cancer Patient Management and Oncologic Drug Development. Clinical Cancer Research (англ.). Т. 11, № 8. с. 2785—2808. doi:10.1158/1078-0432.CCR-04-2626. ISSN 1078-0432. Процитовано 15 лютого 2025.
↑ NuDat 3. www.nndc.bnl.gov. Процитовано 15 лютого 2025.
↑ Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, Meng; Huang, W.J.; Naimi, S. (2017-03). The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties. Chinese Physics C. Т. 41, № 3. с. 030001. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. ISSN 1674-1137. Процитовано 15 лютого 2025.