氟的同位素

主要的氟同位素
同位素 衰變
丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量
（MeV） 		產物
18F 痕量 109.734 分鐘 β+ 0.634 18O
ε 1.656 18O
19F 100% 穩定，帶10粒中子
標準原子質量（英语：Standard atomic weight） (Ar, 標準)
  • 18.998403162(5)[1]
←O（8） Ne（10）→

氟（原子量：18.9984032(5)）共有19個已知同位素，質量數介於13-31之間，其中只有1個是穩定的，其他都具有放射性，因此氟屬於單一同位素元素。天然存在的氟同位素只有穩定的19F，而放射性同位素18F是一個很好的正电子源。

圖表

符號 Z N 同位素質量（u）[2]
[n 1][n 2] 		半衰期
[n 1][n 2] 		衰變
方式[3] 		衰變
產物
[n 3] 		原子核
自旋[n 1]
 相對豐度
（莫耳分率）
激發能量[n 2]
13F[4] 9 4 13.04512(54)# p 12O [n 4]
14F 9 5 14.03432(4) 500(60)×10−24 s
[910 keV] 		p 13O 2−
15F 9 6 15.017785(15) 410(60)×10−22 s
[1.0(2) MeV] 		p 14O (1/2+)
16F 9 7 16.011460(6) 11(6)×10−21 s
[40(20) keV] 		p 15O 0−
17F 9 8 17.00209524(27) 64.49(16) s β+ 17O 5/2+
18F[n 5] 9 9 18.0009373(5) 109.771(20) min β+ 18O 1+
18mF 1121.36(15) keV 162(7) ns IT 18F 5+
19
F
 		9 10 18.9984031621(9) 稳定 1/2+ 1.0000
20F 9 11 19.99998125(3) 11.163(8) s β− 20Ne 2+
21F 9 12 20.9999489(19) 4.158(20) s β− 21Ne 5/2+
22F 9 13 22.002999(13) 4.23(4) s β− (89.0%) 22Ne 4+,(3+)
β−, n (11.0%) 21Ne
23F 9 14 23.00353(4) 2.23(14) s β− (86.0%) 23Ne 5/2+
β−, n (14.0%) 22Ne
24F 9 15 24.0081(1) 400(50) ms β− (94.1%) 24Ne (1,2,3)+
β−, n (5.9%) 23Ne
25F 9 16 25.01217(10) 50(6) ms β− (76.0%) 25Ne (5/2+)#
β−, n (24.0%) 24Ne
26F 9 17 26.02005(11) 9.6(8) ms β− (68.0%) 26Ne 1+
β−, n (32.0%) 25Ne
26m
F
 		643.4(1) keV 2.2(1) ms IT (82(11)%) 26
F
 		(4+)
β−n (12(8)%) 25
Ne
27F 9 18 27.02698(13) 4.9(2) ms β− 27Ne 5/2+#
28F 9 19 28.03586(13) <40 ns n 27F
29F 9 20 29.04310(56) 2.6(3) ms β− 29Ne 5/2+#
30F[5] 9 21 30.05256(54)# n 29F
31F 9 22 31.06102(57)# 1# ms [>260 ns] 5/2+#
  1. ^ 1.0 1.1 1.2 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明，僅為理論推測。
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 用括號括起來的數據代表不確定性。
  3. ^ 穩定的衰變產物以粗體表示。
  4. ^ 人们可能观察到了自旋5/2+的激发态，但不确定基态氟-13的自旋。[4]
  5. ^ 有核医学用途

氟-18

主条目：氟-18

在氟的所有放射性同位素中，18F有著最长的半衰期，為109.739分钟。它有两种衰变模式，其中較常见的模式是正电子发射。因为这个原因，18F是醫療中正电子的主要来源。它最重要的用途就是放疗，一般以氟代脱氧葡萄糖的形式使用，是正电子发射计算机断层扫描的药物。

和所有以正电子发射为衰变形式的核素一样， 18F也可以以电子捕获的方法衰变。不管是哪一种衰变方式，18F都会衰变成18O。有96.86%的氟-18原子会以正电子发射的方式衰变，剩下的3.14%则是电子捕获。[6]

氟-18是质子数和中子数一样，并且是奇数的不稳定核素里最轻的，各有9个。[7]

氟-19

氟-19是氟的唯一一种稳定同位素。它在天然氟里面占了100%，没有其它的同位素存在于自然中。它的结合能为147801 keV。氟-19的自旋为1/2，因此可用于氟-19 NMR（英语：Fluorine-19 nuclear magnetic resonance spectroscopy）。

氟-20

氟-20是氟的人造放射性同位素之一。它的半衰期为11.07秒，会进行β衰变，形成20Ne。它的放射性为1.885×109TBq/g，平均寿命有15.87秒长。

氟-21

氟-21是氟的人造放射性同位素之一。它的半衰期为4.158秒，会进行β衰变，形成21Ne。它的放射性为4.78×109TBq/g。


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參考文獻

  1. ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2022-05-04. ISSN 1365-3075. doi:10.1515/pac-2019-0603 （英语）. 
  2. ^ Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references. Chinese Physics C. 2021, 45 (3): 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf. 
  3. ^ Universal Nuclide Chart需要免费注册. nucleonica. [2015-09-09]. （原始内容存档于2017-02-19）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Charity, R. J. Observation of the Exotic Isotope 13 F Located Four Neutrons beyond the Proton Drip Line. Physical Review Letters. 2 April 2021, 126 (13): 2501 [5 April 2021]. doi:10.1103/PhysRevLett.126.132501. （原始内容存档于2022-05-13）. 
  5. ^ Kahlbow, J.; et al. SAMURAI21-NeuLAND Collaboration. Magicity versus Superfluidity around 28O viewed from the Study of 30F. Physical Review Letters. 2024-08-23, 133 (8). ISSN 0031-9007. doi:10.1103/PhysRevLett.133.082501. 
  6. ^ [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆） F-18 branching ratio for positron emission vs. EC
  7. ^ National Nuclear Data Center. NuDat 2.x database. Brookhaven National Laboratory.