Изотопы азота

Изото́пы азо́та — разновидности атомов (и ядер) химического элемента азота, имеющие разное содержание нейтронов в ядре.

Природный азот состоит из двух стабильных изотопов 14N и 15N с атомными концентрациями 0,99636 и 0,00364 соответственно.

Самым долгоживущим радиоизотопом является 13
N с периодом полураспада 9,965 минуты.

Таблица изотопов азота

Символ
нуклида 		Z(p) N(n) Масса изотопа[1]
(а. е. м.) 		Период
полураспада[2]
(T1/2) 		Канал распада Продукт распада Спин и чётность
ядра[2]
 Распространённость
изотопа в природе 		Диапазон изменения изотопной распространённости в природе
Энергия возбуждения
10
N 		7 3 10,04 165 ± (43) (143 ± (36))⋅10−24 с p ?[n 1] 9
C ? 		1−, 2−
11
N 		7 4 11,026 158 ± (5) (585 ± (7))⋅10−24 с
[780,0 ± (9,3) кэВ] 		p 10
C 		1/2+
11m
N 		740 ± (60) кэВ (690 ± (80))⋅10−24 с p 1/2−
12
N 		7 5 12,0 186 132 ± (11) 11,000 ± (16) мс β+ (98,07 ± (4) %) 12
C 		1+
β+α (1,93 ± (4) %) 8
Be
13
N 		7 6 13,00 573 861 ± (29) 9,965 ± (4) мин β+ 13
C 		1/2−
14
N 		7 7 14,003 074 004 251 ± (241) стабилен 1+ [0,99 578, 0,99 663][3]
14m
N 		2312,590 ± (10) кэВ ИП 14
N 		0+
15
N 		7 8 15,000 108 898 266 ± (625) стабилен 1/2− [0,00 337, 0,00 422][3]
16
N 		7 9 16,0 061 019 ± (25) 7,13 ± (2) с β− (99,99 846 ± (5) %) 16
O 		2−
β−α (0,00 154 ± (5) %) 12
C
16m
N 		120,42 ± (12) кэВ 5,25 ± (6) мкс ИП (99,999 611 ± (25) %) 16
N 		0−
β− (0,000 389 ± (25) %) 16
O
17N 7 10 17,008 449 ± (16) 4,173 ± (4) с β−n (95,1 ± (7) %) 16
O 		1/2−
β− (4,9 ± (7) %) 17
O
β−α (0,0025 ± (4) %) 13
C
18
N 		7 11 18,014 078 ± (20) 619,2 ± (1,9) мс β− (80,8 ± (1,6) %) 18
O 		1−
β−α (12,2 ± (6) %) 14
C
β−n (7,0 ± (1,5) %) 17
O
β−2n ?[n 1] 16
O ?
19
N 		7 12 19,017 022 ± (18) 336 ± (3) мс β− (58,2 ± (9) %) 19
O 		1/2−
β−n (41,8 ± (9) %) 18
O
20
N 		7 13 20,023 370 ± (80) 136 ± (3) мс β− (57,1 ± (1,4) %) 20
O 		(2−)
β−n (42,9 ± (1,4) %) 19
O
β−2n ?[n 1] 18
O ?
21
N 		7 14 21,02 709 ± (14) 85 ± (5) мс β−n (87 ± (3) %) 20
O 		(1/2−)
β− (13 ± (3) %) 21
O
β−2n ?[n 1] 19
O ?
22
N 		7 15 22,03 410 ± (22) 23 ± (3) мс β− (54,0 ± (4,2) %) 22
O 		0−#
β−n (34 ± (3) %) 21
O
β−2n (12 ± (3) %) 20
O
23
N 		7 16 23,03 942 ± (45) 13,9 ± (1,4) мс β− (> 46,6 ± (7,2) %) 23
O 		1/2−#
β−n (42 ± (6) %) 22
O
β−2n (8 ± (4) %) 21
O
β−3n (< 3,4 %) 20
O
24
N 		7 17 24,05 039 ± (43)# < 52 нс n ?[n 1] 23
N ?
25
N 		7 18 25,06 010 ± (54)# < 260 нс n ?[n 1] 24
N ? 		1/2−#
2n ?[n 1] 23
N ?
β− ?[n 1] 25
O ?
  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Этот канал распада был теоретически предположен, но не был экспериментально обнаружен

Пояснения к таблице

  • Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
  • Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
  • Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
  • Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
  • Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

  1. ↑ Данные приведены по Meng Wang, Huang W. J., Kondev F. G., Audi G., Naimi S. The Ame2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 43, iss. 3. — P. 030003-1—030003-512. — doi:10.1088/1674-1137/abddaf.
  2. ↑ 1 2 Данные приведены по Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S., Audi G. The Nubase2020 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2021. — Vol. 45, iss. 3. — P. 030001-1—030001-180. — doi:10.1088/1674-1137/abddae.Открытый доступ
  3. ↑ 1 2 Atomic Weight of Nitrogen | Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights. ciaaw.org. Дата обращения: 26 февраля 2022. Архивировано 25 января 2022 года.