El nitrógeno natural ( 7 N) consta de dos isótopos estables : la gran mayoría (99,6 %) del nitrógeno natural es nitrógeno-14 , siendo el resto nitrógeno-15 . También se conocen catorce radioisótopos , con masas atómicas que oscilan entre 10 y 25, junto con un isómero nuclear , 11m N. Todos estos radioisótopos tienen una vida corta, siendo el nitrógeno-13 el más longevo con una vida media de 9,965 minutos. Todos los demás tienen vidas medias por debajo de 7,15 segundos, y la mayoría de estos están por debajo de 620 milisegundos. La mayoría de los isótopos con números de masa atómica por debajo de 14 se descomponen enisótopos de carbono , mientras que la mayoría de los isótopos con masas superiores a 15 se descomponen en isótopos de oxígeno . El isótopo conocido de vida más corta es el nitrógeno-10, con una vida media de unos 200 yoctosegundos .
El nitrógeno-13 y el oxígeno-15 se producen en la atmósfera cuando los rayos gamma (por ejemplo, de un rayo ) eliminan los neutrones del nitrógeno-14 y el oxígeno-16:
El nitrógeno-13 se desintegra con una vida media de diez minutos a carbono-13, emitiendo un positrón . El positrón se aniquila rápidamente con un electrón, produciendo dos rayos gamma de unos 511 keV. Después de un relámpago, esta radiación gamma se extingue con una vida media de diez minutos, pero estos rayos gamma de baja energía viajan en promedio solo unos 90 metros a través del aire, por lo que es posible que solo se detecten durante un minuto más o menos. "nube" de 13 N y 15 O flota, llevada por el viento. [5]
El nitrógeno 14 es uno de los dos isótopos estables (no radiactivos ) del elemento químico nitrógeno , que constituye aproximadamente el 99,636 % del nitrógeno natural.
El nitrógeno-14 es uno de los pocos nucleidos estables con un número impar de protones y neutrones (siete cada uno) y es el único que constituye la mayoría de su elemento. Cada protón o neutrón aporta un espín nuclear de más o menos 1/2 de espín , lo que le da al núcleo un espín magnético total de uno.
Como todos los elementos más pesados que el litio , se cree que la fuente original de nitrógeno-14 y nitrógeno-15 en el Universo es la nucleosíntesis estelar , donde se producen como parte del ciclo carbono-nitrógeno-oxígeno .