Isótopos de flúor - Isotopes of fluorine

Principais isótopos de flúor   ( 9 F)
Isótopo Decair
abundância meia-vida ( t 1/2 ) modo produtos
18 F vestígio 109.739 min β + (96,9%) 18 O
ε (3,14%) 18 O
19 F 100% estábulo
Peso atômico padrão A r, padrão (F) 18,998 403 163 (6)

O flúor ( 9 F) tem 18 isótopos conhecidos variando de 13 F a 31 F (com exceção de 30 F) e dois isômeros ( 18m F e 26m F). Apenas o flúor-19 é estável e ocorre naturalmente; portanto, o flúor é um elemento monoisotópico e mononuclídico , e apenas os isótopos de flúor produzidos artificialmente têm números de massa diferentes de 19.

O radioisótopo de vida mais longa é 18 F ; tem meia-vida de 109,739 minutos. Todos os outros isótopos de flúor têm meia-vida de menos de um minuto e a maioria menos de um segundo. O isótopo menos estável conhecido é 14 F, cuja meia-vida é 500 (60) × 10 −24 segundos, correspondendo a uma largura de linha espectral de cerca de 1 MeV.

Lista de isótopos

Nuclídeo
Z N Massa isotópica ( Da )
Meia-vida

Modo de decaimento


Isótopo filha

Giro e
paridade
Abundância natural (fração molar)
Energia de excitação Proporção normal Faixa de variação
13 F 9 4 p 12 O
14 F 9 5 14.03432 (4) 500 (60) × 10 −24  s
[910 keV]
p 13 O 2−
15 F 9 6 15.017785 (15) 1,1 (0,3) × 10 −21  s
[1,0 (2) MeV]
p 14 O 1/2 +
16 F 9 7 16.011466 (9) 11 (6) × 10 −21  s
[40 (20) keV]
p 15 O 0−
17 F 9 8 17,00209524 (27) 64,370 (27) s β + 17 O 5/2 +
18 F 9 9 18.0009373 (5) 109,739 (9) min β + (96,86%) 18 O 1+ Vestígio
CE (3,14%) 18 O
18m F 1121,36 (15) keV 162 (7) ns ISTO 18 F 5+
19 F 9 10 18,9984031629 (9) Estábulo 1/2 + 1,0000
20 F 9 11 19,99998125 (3) 11,163 (8) s β - 20 Ne 2+
21 F 9 12 20,9999489 (19) 4,158 (20) s β - 21 Ne 5/2 +
22 F 9 13 22,002999 (13) 4,23 (4) s β - (89%) 22 Ne (4+)
β - , n (11%) 21 Ne
23 F 9 14 23,00353 (4) 2,23 (14) s β - (86%) 23 Ne 5/2 +
β - , n (14%) 22 Ne
24 F 9 15 24,00810 (10) 384 (16) ms β - (94,1%) 24 Ne 3+
β - , n (5,9%) 23 Ne
25 F 9 16 25,01217 (10) 80 (9) ms β - (76,9%) 25 Ne (5/2 +)
β - , n (23,1%) 24 Ne
26 F 9 17 26.02002 (12) 8,2 (9) ms β - (86,5%) 26 Ne 1+
β - , n (13,5%) 25 Ne
26m F 643,4 (1) keV 2,2 (1) ms TI (82%) 26 F (4+)
β - , n (12%) 25 Ne
β - (6%) 26 Ne
27 F 9 18 27,02732 (42) 4,9 (2) ms β - , n (77%) 26 Ne 5/2 + #
β - (23%) 27 Ne
28 F 9 19 28,03622 (42) 46 × 10 −21 s n 27 F
29 F 9 20 29,04310 (56) 2,5 (3) ms β - , n (60%) 28 Ne 5/2 + #
β - (40%) 29 Ne
31 F 9 22 31,06027 (59) # 1 # ms [> 260 ns] β - 31 Ne 5/2 + #
Este cabeçalho e rodapé da tabela:
  1. ^ m F - Isômero nuclear excitado.
  2. ^ () - A incerteza (1 σ ) é dada de forma concisa entre parênteses após os últimos dígitos correspondentes.
  3. ^ # - Massa atômica marcada com #: valor e incerteza derivados não de dados puramente experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências da superfície de massa (TMS).
  4. ^ a b # - Os valores marcados com # não são derivados puramente de dados experimentais, mas pelo menos parcialmente de tendências de nuclídeos vizinhos (TNN).
  5. ^ Modos de decadência:
    CE: Captura de elétrons
    ISTO: Transição isomérica
    n: Emissão de nêutrons
    p: Emissão de prótons
  6. ^ Símbolo em negrito como filha - o produto filha é estável.
  7. ^ () valor de rotação - Indica rotação com argumentos de atribuição fracos.
  8. ^ O estado 5/2 + excitado provavelmente foi observado, mas a observação do estado fundamental é incerta.
  9. ^ Temusos medicinais

Flúor-18

Dos nuclídeos instáveis ​​de flúor, 18 F tem a meia-vida mais longa, 109,739 minutos. Possui dois modos de decaimento, dos quais o principal é a emissão de pósitrons. Por esta razão, o 18 F é uma fonte comercialmente importante de pósitrons . Seu maior valor está na produção do radiofármaco fluodesoxiglucose , utilizado na tomografia por emissão de pósitrons na medicina.

Como todos os radioisótopos emissores de pósitrons, o 18 F também pode decair por captura de elétrons . Em qualquer um dos casos, 18 F decai para 18 ó . Os dois modos de decaimento não acontecem com a mesma freqüência, entretanto; 96,86% dos decaimentos são por emissão beta mais (pósitron) e 3,14% por captura de elétrons.

O flúor-18 é o nuclídeo instável mais leve com igual número ímpar de prótons e nêutrons, tendo 9 de cada. (Veja também a discussão de "números mágicos" sobre estabilidade de nuclídeos.)

Flúor-19

O flúor-19 é o único isótopo estável do flúor . Sua abundância é de 100%; nenhum outro isótopo de flúor existe em quantidades significativas. Sua energia de ligação é 147801 keV. Fluorine-19 é NMR ativo com spin de 1/2, por isso é usado em espectroscopia de fluorine-19 NMR .

Flúor-20

O flúor-20 é um dos isótopos mais instáveis do flúor . Tem meia-vida de 11,13 segundos e sofre decaimento beta, transformando-se em seu nuclídeo filho 20 Ne. Sua radioatividade específica é 1,885 × 10 9 TBq / ge tem uma vida útil de 15,87 segundos.

Flúor-21

O flúor-21 , assim como o flúor-20 , também é um dos isótopos instáveis desse elemento. Tem meia-vida de 4,158 segundos. Ele também sofre decadência beta, o que deixa para trás um núcleo filho de 21 Ne. Sua radioatividade específica é 4,78 × 10 9 TBq / g.

Isômeros

Apenas dois isômeros nucleares (estados nucleares excitados de vida longa), flúor-18m e flúor-26m, foram caracterizados. A meia-vida de 18m F antes da emissão de raios gama é de 162 (7)  nanossegundos . Isso é menor que a meia-vida de decaimento de qualquer um dos estados fundamentais do radioisótopo de flúor, exceto para os números de massa 14-16, 28 e 31. A meia-vida de 26m F é de 2,2 (1) milissegundos; decai principalmente para o estado fundamental de 26 F ou (raramente, via decaimento beta-menos ) para um dos estados altamente excitados de 26 Ne com emissão retardada de nêutrons .

links externos

Referências

  1. ^ "Pesos Atômicos Padrão: Flúor" . CIAAW . 2013
  2. ^ Meija, Juris; et al. (2016). "Pesos atômicos dos elementos 2013 (Relatório Técnico IUPAC)" . Química pura e aplicada . 88 (3): 265–91. doi : 10.1515 / pac-2015-0305 .
  3. ^ a b c d e Audi, G .; Kondev, FG; Wang, M .; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "A avaliação NUBASE2016 das propriedades nucleares" (PDF) . Chinese Física C . 41 (3): 030001. bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .
  4. ^ A meia-vida, o modo de decaimento, o spin nuclear e a composição isotópica são originados em:
    Audi, G .; Kondev, FG; Wang, M .; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "A avaliação NUBASE2016 das propriedades nucleares" (PDF) . Chinese Física C . 41 (3): 030001. bibcode : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .
  5. ^ Wang, M .; Audi, G .; Kondev, FG; Huang, WJ; Naimi, S .; Xu, X. (2017). "Avaliação da massa atômica AME2016 (II). Tabelas, gráficos e referências" (PDF) . Chinese Física C . 41 (3): 030003-1–030003-442. doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030003 .
  6. ^ a b Charity, R. J. (2 de abril de 2021). "Observação do isótopo exótico 13 F localizado quatro nêutrons além da linha de gotejamento de prótons" . Cartas de revisão física . 126 (13): 2501. doi : 10.1103 / PhysRevLett.126.132501 . Obtido em 5 de abril de 2021 .
  7. ^ a b [1] Razão de ramificação F-18 para emissão de pósitrons vs. EC
  8. ^ Centro de dados nuclear nacional . "Banco de dados NuDat 2.x" . Laboratório Nacional de Brookhaven .