窒素の同位体には、天然の窒素の大部分を占める窒素14と、窒素15が存在する。原子量が10から25までの14種類の放射性同位体と1種類の核異性体がこれまで
発見されている。これらの放射性同位体は全て短い寿命で、最も寿命の長い窒素13の半減期は9.965分である。他は全て半減期が7.15秒以下で、ほとんどは8分の5秒以下である。原子量が14以下のほとんどの同位体は炭素の同位体、原子量が15以上のほとんどの同位体は酸素の同位体に崩壊する。既知の半減期が最も短い同位体は窒素10で、半減期は約2.3マイクロ秒である。
標準原子量は、14.0067(2) uである。
天然同位体
一覧
同位体
核種
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Z(p)
|
N(n)
|
同位体質量 (u)
|
半減期
|
核スピン数
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天然存在比
|
天然存在比
(範囲)
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| 励起エネルギー
|
| 10N
|
7
|
3
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10.04165(43)
|
200(140)×10−24 s [2.3(16) MeV]
|
(2-)
|
|
|
| 11N
|
7
|
4
|
11.02609(5)
|
590(210)×10−24 s [1.58(+75-52) MeV]
|
1/2+
|
|
|
| 11mN
|
740(60) keV
|
6.90(80)×10−22 s
|
1/2-
|
|
|
| 12N
|
7
|
5
|
12.0186132(11)
|
11.000(16) ms
|
1+
|
|
|
| 13N
|
7
|
6
|
13.00573861(29)
|
9.965(4) min
|
1/2-
|
|
|
| 14N
|
7
|
7
|
14.0030740048(6)
|
STABLE
|
1+
|
0.99636(20)
|
0.99579-0.99654
|
| 15N
|
7
|
8
|
15.0001088982(7)
|
STABLE
|
1/2-
|
0.00364(20)
|
0.00346-0.00421
|
| 16N
|
7
|
9
|
16.0061017(28)
|
7.13(2) s
|
2-
|
|
|
| 17N
|
7
|
10
|
17.008450(16)
|
4.173(4) s
|
1/2-
|
|
|
| 18N
|
7
|
11
|
18.014079(20)
|
622(9) ms
|
1-
|
|
|
| 19N
|
7
|
12
|
19.017029(18)
|
271(8) ms
|
(1/2)-
|
|
|
| 20N
|
7
|
13
|
20.02337(6)
|
130(7) ms
|
|
|
|
| 21N
|
7
|
14
|
21.02711(10)
|
87(6) ms
|
1/2-#
|
|
|
| 22N
|
7
|
15
|
22.03439(21)
|
13.9(14) ms
|
|
|
|
| 23N
|
7
|
16
|
23.04122(32)#
|
14.5(24) ms [14.1(+12-15) ms]
|
1/2-#
|
|
|
| 24N
|
7
|
17
|
24.05104(43)#
|
<52 ns
|
|
|
|
| 25N
|
7
|
18
|
25.06066(54)#
|
<260 ns
|
1/2-#
|
|
|
- #でマークされた値は、全てが純粋に実験値から算出されたものではなく、一部体系的な傾向から導き出された推定値を含んでいる。明確なデータが得られていない核スピンに関しては、かっこ書きで表記している。
- 数値の最後にかっこ書きで表記しているのは、その値の誤差を示している。誤差の値は、同位体の構成と標準の原子質量に関しては、IUPACが公表する誤差で表記しており、それ以外の値は、標準偏差を表記している。
- 同位体存在比の正確さと質量数は変化によって制限される。天然存在比の範囲は、通常の地球上のどの場所でも同じはずである。
参考文献
- Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
- Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.
