El flúor ( 9 F) tiene 18 isótopos conocidos que van desde 13 F a 31 F (con la excepción de 30 F) y dos isómeros ( 18 m F y 26 m F). Solo el flúor-19 es estable y de origen natural; por lo tanto, el flúor es un elemento monoisotópico y mononuclídico , y solo los isótopos de flúor producidos artificialmente tienen números de masa distintos de 19.
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Peso atómico estándar A r, estándar (F) | 18,998 403 163 (6) [1] | ||||||||||||||||||||||||
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El radioisótopo de vida más larga es el 18 F ; tiene una vida media de 109,739 minutos. Todos los demás isótopos de flúor tienen vidas medias de menos de un minuto y la mayoría de ellas de menos de un segundo. El isótopo conocido menos estable es 14 F, cuya vida media es 500 (60) × 10 −24 segundos, [2] correspondiente a un ancho de línea espectral de aproximadamente 1 MeV.
Lista de isótopos
Nuclido [3] [n 1] | Z | norte | Masa isotópica( Da ) [4] [n 2] [n 3] | Vida media [n 4] | Modo de caída [n 5] | Hija isótopo [n 6] | Spin y paridad [n 7] [n 4] | Abundancia natural (fracción molar) | |
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Energía de excitación | Proporción normal | Rango de variación | |||||||
13 F [5] | 9 | 4 | pag | 12 O | [n 8] | ||||
14 F | 9 | 5 | 14.03432 (4) | 500 (60) × 10 −24 s [910 keV] | pag | 13 O | 2− | ||
15 F | 9 | 6 | 15.017785 (15) | 1,1 (0,3) × 10 −21 s [1,0 (2) MeV] | pag | 14 O | 1/2 + | ||
16 F | 9 | 7 | 16.011466 (9) | 11 (6) × 10 −21 s [40 (20) keV] | pag | 15 O | 0− | ||
17 F | 9 | 8 | 17.00209524 (27) | 64.370 (27) s | β + | 17 O | 5/2 + | ||
18 F [n 9] | 9 | 9 | 18.0009373 (5) | 109.739 (9) min | β + (96,86%) | 18 O | 1+ | Rastro | |
CE (3,14%) [6] | 18 O | ||||||||
18m F | 1121,36 (15) keV | 162 (7) ns | ESO | 18 F | 5+ | ||||
19 F | 9 | 10 | 18.9984031629 (9) | Estable | 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 | dieciséis | 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 | IT (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 | norte | 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 + # |
- ^ m F - Isómero nuclear excitado.
- ^ () - La incertidumbre (1 σ ) se da de forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes.
- ^ # - Masa atómica marcada con #: valor e incertidumbre derivados no de datos puramente experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de la masa de superficie (TMS).
- ^ a b # - Los valores marcados con # no se derivan puramente de datos experimentales, sino al menos en parte de las tendencias de los nucleidos vecinos (TNN).
- ^ Modos de descomposición:
CE: Captura de electrones ESO: Transición isomérica norte: Emisión de neutrones pag: Emisión de protones - ^ Símbolo en negrita como hija: el producto secundario es estable.
- ^ () valor de giro: indica giro con argumentos de asignación débiles.
- ^ Es probable que se haya observado el estado de excitación 5/2 +, pero la observación del estado fundamental es incierta. [5]
- ^ Tieneusos medicinales
Flúor-18
De los nucleidos inestables de flúor, el 18 F tiene la vida media más larga, 109,739 minutos. Tiene dos modos de desintegración, de los cuales el principal es la emisión de positrones. Por esta razón, el 18 F es una fuente comercialmente importante de positrones . Su principal valor está en la producción del radiofármaco fludesoxiglucosa , utilizado en la tomografía por emisión de positrones en medicina.
Como todos los radioisótopos emisores de positrones, el 18 F también puede decaer por captura de electrones . En cualquier caso, 18 F se desintegra en 18 O . Sin embargo, los dos modos de desintegración no ocurren con la misma frecuencia; El 96,86% de las desintegraciones son por emisión beta plus (positrones) y el 3,14% por captura de electrones. [6]
El flúor-18 es el núclido inestable más ligero con el mismo número impar de protones y neutrones, con 9 de cada uno. (Ver también la discusión sobre los "números mágicos" sobre la estabilidad de los nucleidos). [7]
Flúor-19
El flúor-19 es el único isótopo estable del flúor . Su abundancia es del 100%; no existen otros isótopos de flúor en cantidades significativas. Su energía de enlace es de 147801 keV. El flúor-19 es NMR activo con spin 1/2, por lo que se utiliza en la espectroscopia de flúor-19 RMN .
Flúor-20
El flúor-20 es uno de los isótopos del flúor más inestables . Tiene una vida media de 11,13 segundos y sufre desintegración beta, transformándose en su nucleido hijo 20 Ne. Su radiactividad específica es de 1,885 × 10 9 TBq / gy tiene una vida útil de 15,87 segundos.
Flúor-21
El flúor-21 , al igual que el flúor-20 , también es uno de los isótopos inestables de este elemento. Tiene una vida media de 4,158 segundos. También sufre desintegración beta, lo que deja un núcleo hijo de 21 Ne. Su radiactividad específica es 4,78 × 10 9 TBq / g.
Isómeros
Solo se han caracterizado dos isómeros nucleares (estados nucleares excitados de larga duración), flúor-18m y flúor-26m. [2] La vida media de 18 m F antes de la emisión de rayos gamma es de 162 (7) nanosegundos . [2] Esto es menor que la vida media de desintegración de cualquiera de los estados fundamentales nucleares de radioisótopos de flúor excepto para los números de masa 14-16, 28 y 31. [2] La vida media de 26m F es 2.2 (1) milisegundos ; decae principalmente al estado fundamental de 26 F o (raramente, a través de la desintegración beta menos ) a uno de los estados de alta excitación de 26 Ne con emisión retardada de neutrones . [2]
enlaces externos
- Información sobre el flúor-21 de Wolframalpha.com
- Información sobre el flúor-20 de Wolframalpha.com
Referencias
- ^ Meija, Juris; et al. (2016). "Pesos atómicos de los elementos 2013 (Informe técnico IUPAC)" . Química pura y aplicada . 88 (3): 265–91. doi : 10.1515 / pac-2015-0305 .
- ^ a b c d e Audi, G .; Kondev, FG; Wang, M .; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "La evaluación NUBASE2016 de las propiedades nucleares" (PDF) . Física C china . 41 (3): 030001. Código bibliográfico : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 .
- ^ La vida media, el modo de desintegración, el espín nuclear y la composición isotópica se obtienen en:
Audi, G .; Kondev, FG; Wang, M .; Huang, WJ; Naimi, S. (2017). "La evaluación NUBASE2016 de las propiedades nucleares" (PDF) . Física C china . 41 (3): 030001. Código bibliográfico : 2017ChPhC..41c0001A . doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 . - ^ Wang, M .; Audi, G .; Kondev, FG; Huang, WJ; Naimi, S .; Xu, X. (2017). "La evaluación de la masa atómica AME2016 (II). Tablas, gráficos y referencias" (PDF) . Física C china . 41 (3): 030003-1–030003-442. doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030003 .
- ^ a b Charity, R. J. (2 de abril de 2021). "Observación del isótopo exótico 13 F ubicado cuatro neutrones más allá de la línea de goteo de protones" . Cartas de revisión física . 126 (13): 2501. doi : 10.1103 / PhysRevLett.126.132501 . Consultado el 5 de abril de 2021 .
- ^ a b [1] Relación de ramificación de F-18 para la emisión de positrones frente a EC
- ^ Centro Nacional de Datos Nucleares . "Base de datos NuDat 2.x" . Laboratorio Nacional Brookhaven .